EP1310970A1 - Hybridleistungsschalter mit einem Getriebe - Google Patents

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EP1310970A1
EP1310970A1 EP01811082A EP01811082A EP1310970A1 EP 1310970 A1 EP1310970 A1 EP 1310970A1 EP 01811082 A EP01811082 A EP 01811082A EP 01811082 A EP01811082 A EP 01811082A EP 1310970 A1 EP1310970 A1 EP 1310970A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit breaker
hybrid circuit
transmission
breaker according
arcing chamber
Prior art date
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Granted
Application number
EP01811082A
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English (en)
French (fr)
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EP1310970B1 (de
Inventor
Andreas Nohl
Stephan Grob
Per Skarby
Mattias Lundborg
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 Schweiz AG
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Filing date
Publication date
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Priority to DE50112798T priority patent/DE50112798D1/de
Priority to EP01811082A priority patent/EP1310970B1/de
Priority to US10/285,518 priority patent/US6727453B2/en
Priority to CNB021499284A priority patent/CN1253908C/zh
Priority to JP2002325041A priority patent/JP2003157752A/ja
Publication of EP1310970A1 publication Critical patent/EP1310970A1/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
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H33/6661—Combination with other type of switch, e.g. for load break switches
    • 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
    • H01H33/14—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc
    • H01H33/143—Multiple main contacts for the purpose of dividing the current through, or potential drop along, the arc of different construction or type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/42—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric

Definitions

  • the invention is based on a hybrid circuit breaker a transmission according to the preamble of claim 1.
  • a hybrid circuit breaker is known from the document EP 0 847 586 B1, which can be used in an electrical high-voltage network.
  • This hybrid circuit breaker has two quenching chambers connected in series, a first of which is filled with SF 6 gas as the quenching and insulating medium, and a second is designed as a vacuum interrupter.
  • the second quenching chamber is surrounded by SF 6 gas.
  • the main contacts of the two quenching chambers are operated simultaneously by a common drive via a simple lever mechanism.
  • Both quenching chambers have a power current path, in each of which the main contacts that are resistant to erosion, and a nominal current path parallel to this, this nominal current path having only a single point of interruption.
  • the rated current path is always interrupted first, whereupon the current to be switched off commutates to the power current path.
  • the power current path then continues the current until it is definitely switched off.
  • the hybrid circuit breaker has at least two in series switched, operated by a common drive Extinguishing chambers. These quenching chambers have one thing in common Gearbox upstream.
  • This gearbox has at least two Gear parts, which are designed to be pluggable, wherein the first gear part with the at least one first Extinguishing chamber and the second gear part with the least a second arcing chamber is firmly connected.
  • the gear has means that allow the movements of at least coordinating two quenching chambers in a technically sensible manner and with respect to the time sequence and switching speed of the same optimize. It proves to be particularly advantageous that the gearbox both in the on position and in the Switch-off position is self-locking, because with it additional locking devices or latches are not necessary are.
  • the drive needs in the two end positions no special holding forces to apply, so here a simple and particularly inexpensive drive used can be.
  • the gearbox is comparatively simple mountable, thereby reducing the time required for assembly work Revisions are advantageously reduced.
  • This simplified Assembly takes a comparatively small amount of time, so that the operational availability of the Hybrid circuit breaker is advantageously increased.
  • the longitudinal axes of the two quenching chambers are one preferred embodiment of the hybrid circuit breaker in one plane and are inclined towards each other at an angle ⁇ , the angle ⁇ being less than 90 °, it is preferably in the range between 68 ° and 80 °.
  • This Arrangement of the quenching chambers allows one To create hybrid circuit breakers, which is a comparative has little extension in the axial direction, so that the Space requirement for this hybrid circuit breaker is particularly small is.
  • FIG. 1 shows schematically a section through a first Embodiment of a highly simplified Transmission 29 in the switched-on state Hybrid circuit breaker.
  • This hybrid circuit breaker has two not shown connected in series Extinguishing chambers on here, for example, against each other are angled.
  • the one arcing chamber for example, a quenching chamber filled with insulating gas extends along a first longitudinal axis 1 and concentrically arranged to this
  • the other arcing chamber for example a vacuum interrupter
  • is along a second longitudinal axis 2 extends and arranged concentrically to this.
  • the two longitudinal axes intersect at an angle ⁇ , this angle ⁇ preferably in the range between 68 ° and 80 °.
  • the two longitudinal axes are usually in one Plane, however, it is entirely possible to use these longitudinal axes to provide two levels arranged parallel to each other or in two levels, which are under a constructively meaningful Cut angle.
  • the hybrid circuit breaker is not one shown drive, which is usually at ground potential via a drive linkage 3, which is partly made of electricity insulating material, driven.
  • the Drive linkage 3 is by means of a bolt 4 with a Direction of the first longitudinal axis 1 movable, tubular trained contact rod 5 connected.
  • the contact rod 5 actuated, depending on the design of the filled with insulating gas Extinguishing chamber or contacts of the same. This arcing chamber is not shown here, as already explained.
  • the Contact rod 5 is concentric with the first longitudinal axis 1 arranged and is in a fixed housing 6 in shown guide parts axially slidably.
  • the Contact rod 5 has a slot 7 which is parallel to Drawing plane runs. In this slot 7 there is a roller 8 rotatable on a bolt 9 connected to the contact rod 5 stored, the axis of rotation 10 perpendicular to the first Longitudinal axis 1 runs and this usually intersects.
  • the roller 8 protrudes upwards out of the slot 7 and presses here a flat surface 11 of a rotatably mounted Setting disc 12 upwards. In the shown When switched on, this surface 11 runs parallel to first longitudinal axis 1.
  • a pin 13 carries the link plate 12.
  • the bolt 13 is rigid in one with the housing 6 connected guide housing 14 held.
  • the guide housing 14 has an axial slot 15 in which the Link plate 12 based on the first longitudinal axis 1 in radial direction can move.
  • the axis of rotation 16 of the Link plate 12 runs parallel to the axis of rotation 10 of FIG Roll 8.
  • the bearings of the Roll 8 and the backdrop disc 12 are not provided insulating parts, which prevent during operation, stray currents flow through these bearings and can damage them.
  • the guide housing 14 goes on the drive side in a schematically illustrated insulating housing 17 over.
  • the housing 6 goes into a schematic on the drive side Insulated housing 18 shown.
  • This insulating housing 17th and 18 carry the active parts of the hybrid circuit breaker.
  • Another pin 19 is rotatable in the link plate 12 stored, to which one end of a double lever 20 is articulated is the other end rotatably connected with a bolt 21 is.
  • the bolt 21 is in a movable contact Actuating vacuum interrupter, not shown Contact rod 22 held.
  • the contact rod 22 extends here concentric to the second longitudinal axis 2.
  • a flange 23 is firmly connected, which is not shown vacuum switching chamber carries and the contact rod 22nd leads.
  • a stop part 24 is fixed in the flange 23 inserted which concentrically surrounds the contact rod 22.
  • the contact rod 22 has a collar 25 on which one Disc spring package 26 supports.
  • the plate spring package 26 is centrally by a cylindrical shoulder 27 of the Contact rod 22 out.
  • the plate spring assembly 26 is supported against a first shoulder 24a of the stop part 24.
  • the Disc spring package 26 is here in the switched-on position preloaded and ensures that the contacts of the switched on vacuum interrupter always with the necessary Contact force are pressed against each other.
  • a first arrow 28 indicates in which direction, here right, the drive, not shown, the drive linkage 3 and over this the contact rod 5, which the Switch-on movement of the quenching chamber filled with insulating gas caused, moved.
  • the gear 29 sets this axial Movement of the contact rod 5 in a movement of the Contact rod 22 in one direction by a second Arrow 30 is indicated, this is diagonally upwards in Direction of the second longitudinal axis 2. Act in the gear 29 the following parts: the contact rod 5 with the stored roller 8, the link plate 12, the bolt 13 and 19, the double lever 20, the bolt 21 and the Contact rod 22, the gear 29 is actuated by the Drive linkage 3.
  • the gear 29 links the movements of the two quenching chambers together and agrees Movements are technically meaningful.
  • the Gear 29 is designed so that it is in the ON position acts self-locking, d. H. the hybrid circuit breaker will even in the event of vibrations without additional locking and in this position without force from the drive held.
  • FIG. 2 shows a schematically illustrated section greatly simplified by the first embodiment of the shown gear 29 in the off state of Hybrid circuit breaker.
  • An arrow 31 indicates the direction of the Switch-off movement on, here to the left, in which not shown drive the drive linkage 3 and this the contact rod 5, which with the switch-off movement Insulation gas filled extinguishing chamber causes, has moved.
  • the Gear 29 converts this axial movement of the contact rod 5 in a movement of the contact rod 22 in one direction is indicated by a second arrow 32, here it is obliquely downwards in the direction of the second longitudinal axis 2.
  • the Switch-off movement is ended when the federal government 25 of the Contact rod 22 on the shoulder 24 b of the stop part 24 strikes, the plate spring package 26 is then almost relaxed.
  • the roller 8 moves along the flat surface 11 of the link plate 12, wherein the preloaded plate spring assembly 26 the link plate 12 presses against the roller 8. Closes on the flat surface 11 tangent to a curved surface 33 with a Radius of curvature R.
  • the radius of curvature R is slight larger than the radius of the roller 8, so that the roller 8, if it reaches this area, cannot jam.
  • the roller 8 presses with the force of the drive against this curved surface 33 and the setting disc 12 begins to rotate clockwise to rotate the axis of rotation 16, this rotation will supported by the stored in the disc spring package 26 Energy.
  • the rotational movement of the link plate 12 is on the predetermined stroke of the vacuum interrupter.
  • Vacuum interrupter goes the curved surface 33 of the Link plate 12 in a tangential to the roller 8th running flat surface 34.
  • the roller 8 stops when reached the switch-off position the vacuum interrupter by means of the Setting disc 12 and the other connected to it Items in their open position.
  • the gear 29 is like this designed that it is self-locking even in the off position works, d. H. the hybrid circuit breaker is also used at Shocks without additional locking and without from Power to be applied drive held in this position.
  • Figure 3 shows a section through a second Embodiment of a highly simplified and schematic shown gear 29 in the switched-on state of the Hybrid circuit breaker.
  • the one filled with insulating gas Extinguishing chamber extends along a first longitudinal axis 1 and arranged concentrically to this, the other extinguishing chamber, for example, a vacuum interrupter is along one extends second longitudinal axis 2 and concentric to this arranged.
  • the two longitudinal axes intersect an angle ⁇ .
  • the two longitudinal axes are usually in one plane, however, it is entirely possible to use these longitudinal axes to be provided in two planes arranged parallel to each other or in two levels that are constructive under one cut meaningful angle.
  • the extinguishing chamber is actuated by a contact rod 5.
  • a metallic guide tube 35 is shown, which upwards has an axially extending slot 36, and which is rigidly connected to the arcing chamber.
  • a collar 37 of the contact rod 5 sliding guided.
  • this collar 37 On the drive side of this collar 37 is a cylindrical trained link part 38 added, which towards the top in the area of the slot 36 also an axially extended Has slot 39.
  • the backdrop part 38 is both on the Front as well as on the back with a congruent trained guide slot 40 provided.
  • both Guide slots 40 becomes a cylindrically shaped bolt 41 led, the middle between the two Guide slots 40 carries the contact rod 22, which the Vacuum interrupter actuated.
  • the contact rod 22 is in the Area of slots 36 and 39 flattened so that this Slots 36 and 39 are comparatively narrow can so that they the load capacity of the guide tube 35 and weaken the setting part 38 only insignificantly.
  • the axis the bolt 41 is perpendicular to the plane of the drawing, the bolt 41 can shift when switching along a dashed line Line of action 42, which is also the center line of the Guide slots 40 is move.
  • the dashed Line of action 42 initially runs parallel to the first Longitudinal axis 1, a section 42a of the dashed line Line of action 42 then slopes at an angle ⁇ of first longitudinal axis 1 and then goes back into a parallel section 42b extending to the first longitudinal axis 1. ever the larger the angle ⁇ is formed, the higher the Switch-off speed and also the switch-on speed the vacuum interrupter.
  • the transition is dashed Line of action 42 from the parallel to the inclined section 42a axially shifted, so the switching times of the two Extinguishing chambers can be coordinated.
  • the two guide slots 40 are open, so that when installing the gear 29 of the bolt 41 of this side in the two guide slots 40 of the Set part 38 can be introduced. It is also possible, the guide slots 40 on the drive side somewhat funnel-shaped expand to facilitate insertion of pin 41.
  • the drive linkage 3 After inserting the bolt 41 is from the drive side ago introduced the drive linkage 3, at the Link part 38 facing the end of the bolt 4 and its Bracket 43 are rotatably mounted.
  • the bracket 43 will centered by the link part 38 and by one with the Link part 38 screwed union nut 44 non-positively pressed against it and held in position.
  • the Union nut 44 is tightened from the drive side and secured.
  • the assembly of the gear 29 is in this way very easily possible. There are none inside the transmission 29 elaborate assembly and adjustment work necessary, what a advantageous rapid assembly allowed.
  • This second embodiment of the transmission 29 is also both in the on position and in the Switch-off position self-locking. They are not complex additional interlocks or to be applied by the drive additional holding forces are required, which is the hybrid circuit breaker advantageously cheaper.
  • FIG. 4 shows a schematically represented section greatly simplified by the second embodiment of the shown gear 29 in the off state of Hybrid circuit breaker.
  • the arrow 31 indicates the direction of the Switch-off movement on, here to the left, in which not shown drive the drive linkage 3 and this the contact rod 5, which with the switch-off movement Insulation gas filled extinguishing chamber causes, has moved.
  • the Gear 29 converts this axial movement of the contact rod 5 in a movement of the contact rod 22 in one direction is indicated by a second arrow 32, here it is obliquely downwards in the direction of the second longitudinal axis 2. Am At the beginning of the opening movement, the bolt 41 slides along the dashed lines of action 42 to the right.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

Dieser Hybridleistungsschalter weist mindestens zwei in Reihe geschaltete, von einem gemeinsamen Antrieb über ein diesen vorgeschaltetes Getriebe (29) betätigten Löschkammern auf. Dieses Getriebe (29) soll im Innern des Hybridleistungsschalters einfach zusammengefügt werden können. Dies wird dadurch erreicht, dass das Getriebe (29) aus mindestens zwei Getriebeteilen zusammensteckbar ausgebildet ist, wobei ein erstes Getriebeteil mit der mindestens einen ersten Löschkammer und ein zweites Getriebeteil mit der mindestens einen zweiten Löschkammer fest verbunden ist. Das Getriebe (29) weist zudem Mittel auf, die erlauben, die Bewegungen der mindestens zwei Löschkammern technisch sinnvoll aufeinander abzustimmen und bezüglich Zeitfolge und Schaltgeschwindigkeit derselben zu optimieren. <IMAGE>

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung geht aus von einem Hybridleistungsschalter mit einem Getriebe gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
STAND DER TECHNIK
Aus der Schrift EP 0 847 586 B1 ist ein Hybridleistungsschalter bekannt, der in einem elektrischen Hochspannungsnetz eingesetzt werden kann. Dieser Hybridleistungsschalter weist zwei in Reihe geschaltete Löschkammern auf, von denen eine erste mit SF6-Gas als Lösch- und Isoliermedium gefüllt ist, und eine zweite als Vakuumschaltkammer ausgebildet ist. Die zweite Löschkammer ist aussen von SF6-Gas umgeben. Die Hauptkontakte der beiden Löschkammern werden über ein einfaches Hebelgetriebe von einem gemeinsamen Antrieb simultan betätigt. Beide Löschkammern weisen eine Leistungsstrombahn, in welcher jeweils die abbrandfesten Hauptkontakte liegen, und parallel dazu eine Nennstrombahn auf, wobei diese Nennstrombahn nur eine einzige Unterbrechungsstelle aufweist. Beim Ausschalten wird stets zuerst die Nennstrombahn unterbrochen, worauf der abzuschaltende Strom auf die Leistungsstrombahn kommutiert. Die Leistungsstrombahn führt dann den Strom weiter bis zu dessen definitiver Abschaltung.
Derartige einfachen Hebelgetriebe lassen sich vergleichsweise schwer an die bei Hybridleistungsschaltern nötigen Bewegungsverläufe anpassen. Zudem werden die Lagerstellen mechanisch sehr hoch beansprucht, was eine aufwendige und teuere Gestaltung der Lagerstellen zur Folge hat, wodurch der Hybridleistungsschalter verteuert wird. Wird auf diese Gestaltung der Lagerstellen verzichtet, so wird durch den Zeitaufwand für die dann öfters nötigen Revisionen die Verfügbarkeit des Hybridleistungsschalters unvorteilhaft eingeschränkt. Zudem ist der Aufwand für die Montage des Hebelgetriebes im Inneren des Hybridleistungsschalters wegen der beschränkten Zugänglichkeit in diesem Bereich vergleichsweise gross.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Hybridleistungsschalter mit einem Getriebe zu schaffen, welches im Inneren des Hybridleistungsschalters einfach zusammengefügt werden kann.
Der Hybridleistungsschalter weist mindestens zwei in Reihe geschaltete, von einem gemeinsamen Antrieb betätigte Löschkammern auf. Diesen Löschkammern ist ein gemeinsames Getriebe vorgeschaltet. Dieses Getriebe weist mindestens zwei Getriebeteile auf, welche zusammensteckbar ausgebildet sind, wobei das erste Getriebeteil mit der mindestens einen ersten Löschkammer und das zweite Getriebeteil mit der mindestens einen zweiten Löschkammer fest verbunden ist. Das Getriebe weist Mittel auf, die erlauben, die Bewegungen der mindestens zwei Löschkammern technisch sinnvoll aufeinander abzustimmen und bezüglich Zeitfolge und Schaltgeschwindigkeit derselben zu optimieren. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, dass das Getriebe sowohl in der Einschaltstellung als auch in der Ausschaltstellung selbsthemmend ausgebildet ist, da damit zusätzliche Sperrvorrichtungen oder Verklinkungen nicht nötig sind. Zudem braucht der Antrieb in den beiden Endstellungen keine besonderen Haltekräfte aufzubringen, sodass hier ein einfacher und besonders kostengünstiger Antrieb eingesetzt werden kann. Das Getriebe ist vergleichsweise einfach montierbar, wodurch der Zeitbedarf für Montagearbeiten bei Revisionen vorteilhaft reduziert wird. Diese vereinfachte Montage benötigt einen vergleichsweise kleinen Zeitaufwand, sodass die betriebliche Verfügbarkeit des Hybridleistungsschalters vorteilhaft vergrössert wird.
Die Längsachsen der beiden Löschkammern liegen bei einer bevorzugten Ausführungsform des Hybridleistungsschalters in einer Ebene und sind in einem Winkel α gegeneinander geneigt, wobei der Winkel α kleiner als 90° ausgebildet ist, vorzugsweise liegt er im Bereich zwischen 68° und 80°. Diese Anordnung der Löschkammern ermöglicht es, einen Hybridleistungsschalter zu erstellen, der eine vergleichsweise geringe Erstreckung in axialer Richtung aufweist, sodass der Platzbedarf für diesen Hybridleistungsschalter besonders klein ist.
Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung, ihre Weiterbildung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnung, welche lediglich einen möglichen Ausführungsweg darstellt, näher erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Es zeigen:
  • Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines stark vereinfacht und schematisch dargestellten Getriebes im eingeschalteten Zustand des Hybridleistungsschalters,
  • Fig. 2 diese erste schematisch dargestellte Ausführungsform des Getriebes im ausgeschalteten Zustand,
  • Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines stark vereinfacht und schematisch dargestellten Getriebes im eingeschalteten Zustand des Hybridleistungsschalters, und
  • Fig. 4 diese zweite schematisch dargestellte Ausführungsform des Getriebes im ausgeschalteten Zustand.
    • Bei allen Figuren sind gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind nicht dargestellt bzw. nicht beschrieben. Um eine bessere Anschaulichkeit der Figuren zu erreichen, ist jeweils der grösste Teil der Sichtkanten nicht dargestellt.
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
    Die Figur 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines stark vereinfacht dargestellten Getriebes 29 im eingeschalteten Zustand eines Hybridleistungsschalters. Dieser Hybridleistungsschalter weist zwei nicht dargestellte in Reihe geschaltete Löschkammern auf, die hier beispielsweise gegeneinander abgewinkelt montiert sind. Die eine Löschkammer, beispielsweise eine mit Isoliergas gefüllte Löschkammer, ist entlang einer ersten Längsachse 1 erstreckt und konzentrisch zu dieser angeordnet, die andere Löschkammer, beispielsweise eine Vakuumschaltkammer, ist entlang einer zweiten Längsachse 2 erstreckt und konzentrisch zu dieser angeordnet. Hier schneiden sich die beiden Längsachsen unter einem Winkel α, wobei dieser Winkel α vorzugsweise im Bereich zwischen 68° und 80° liegt. Die beiden Längsachsen liegen in der Regel in einer Ebene, es ist jedoch durchaus möglich, diese Längsachsen in zwei parallel zueinander angeordneten Ebenen vorzusehen oder in zwei Ebenen, die sich unter einem konstruktiv sinnvollen Winkel schneiden.
    Der Hybridleistungsschalter wird von einem nicht dargestellten, in der Regel auf Erdpotential liegenden Antrieb über ein Antriebsgestänge 3, welches zum Teil aus elektrisch isolierendem Material besteht, angetrieben. Das Antriebsgestänge 3 ist mittels eines Bolzens 4 mit einer in Richtung der ersten Längsachse 1 beweglichen, rohrförmig ausgebildeten Kontaktstange 5 verbunden. Die Kontaktstange 5 betätigt, je nach Bauart der mit Isoliergas gefüllten Löschkammer den oder die Kontakte derselben. Diese Löschkammer ist hier, wie bereits ausgeführt, nicht dargestellt. Die Kontaktstange 5 ist konzentrisch zu der ersten Längsachse 1 angeordnet und wird in einem feststehenden Gehäuse 6 in nicht dargestellten Führungsteilen axial gleitend geführt. Die Kontaktstange 5 weist einen Schlitz 7 auf, der parallel zur Zeichnungsebene verläuft. In diesem Schlitz 7 ist eine Rolle 8 auf einem mit der Kontaktstange 5 verbundenen Bolzen 9 drehbar gelagert, wobei die Drehachse 10 senkrecht zur ersten Längsachse 1 verläuft und diese in der Regel schneidet.
    Die Rolle 8 ragt nach oben aus dem Schlitz 7 heraus und drückt hier eine ebene Oberfläche 11 einer drehbar gelagerten Kulissenscheibe 12 nach oben. In der gezeigten Einschaltstellung verläuft diese Oberfläche 11 parallel zur ersten Längsachse 1. Ein Bolzen 13 trägt die Kulissenscheibe 12. Der Bolzen 13 ist in einem mit dem Gehäuse 6 starr verbundenen Führungsgehäuse 14 gehalten. Das Führungsgehäuse 14 weist einen axialen Schlitz 15 auf, in welchem sich die Kulissenscheibe 12 bezogen auf die erste Längsachse 1 in radialer Richtung bewegen kann. Die Drehachse 16 der Kulissenscheibe 12 verläuft parallel zur Drehachse 10 der Rolle 8. Die als Gleitlager ausgebildeten Lagerstellen der Rolle 8 und der Kulissenscheibe 12 sind mit nicht dargestellten Isolierteilen versehen, welche verhindern, dass im Betrieb Streuströme durch diese Lagerstellen fliessen und sie beschädigen können. Das Führungsgehäuse 14 geht antriebsseitig in ein schematisch dargestelltes Isoliergehäuse 17 über. Das Gehäuse 6 geht antriebsseitig in ein schematisch dargestelltes Isoliergehäuse 18 über. Diese Isoliergehäuse 17 und 18 tragen die Aktivteile des Hybridleistungsschalters. Die die Aktivteile des Hybridleistungsschalters umgebenden Gehäuse, welche zugleich die Gasräume des Hybridleistungsschalters nach aussen hin abschliessen, sind hier nicht dargestellt.
    In der Kulissenscheibe 12 ist ein weiterer Bolzen 19 drehbar gelagert, an welchen ein Ende eines Doppelhebels 20 angelenkt ist, dessen anderes Ende mit einem Bolzen 21 drehbar verbunden ist. Der Bolzen 21 ist in einer den beweglichen Kontakt einer nicht dargestellten Vakuumschaltkammer betätigenden Kontaktstange 22 gehalten. Die Kontaktstange 22 erstreckt sich hier konzentrisch zur zweiten Längsachse 2. Mit dem Gehäuse 6 ist ein Flansch 23 fest verbunden, welcher die nicht dargestellte Vakuumschaltkammer trägt und die Kontaktstange 22 führt. In den Flansch 23 ist ein Anschlagteil 24 fest eingefügt, welches die Kontaktstange 22 konzentrisch umgibt. Die Kontaktstange 22 weist einen Bund 25 auf, auf den sich ein Tellerfedernpaket 26 abstützt. Das Tellerfedernpaket 26 wird zentral durch einen zylindrisch ausgebildeten Absatz 27 der Kontaktstange 22 geführt. Auf der dem Bund 25 entgegengesetzten Seite stützt sich das Tellerfedernpaket 26 gegen eine erste Schulter 24a des Anschlagteils 24 ab. Das Tellerfedernpaket 26 ist hier in der Einschaltstellung vorgespannt und stellt sicher, dass die Kontakte der eingeschalteten Vakuumschaltkammer stets mit der nötigen Kontaktkraft gegeneinander gedrückt werden.
    Ein erster Pfeil 28 deutet an, in welche Richtung, hier nach rechts, der nicht dargestellte Antrieb das Antriebsgestänge 3 und über dieses die Kontaktstange 5, welche die Einschaltbewegung der mit Isoliergas gefüllten Löschkammer bewirkt, bewegt hat. Das Getriebe 29 setzt diese axiale Bewegung der Kontaktstange 5 um in eine Bewegung der Kontaktstange 22 in eine Richtung, die durch einen zweiten Pfeil 30 angedeutet wird, hier ist dies schräg nach oben in Richtung der zweiten Längsachse 2. Im Getriebe 29 wirken folgende Teile zusammen: die Kontaktstange 5 mit der eingelagerten Rolle 8, die Kulissenscheibe 12, die Bolzen 13 und 19, der Doppelhebel 20, der Bolzen 21 und die Kontaktstange 22, betätigt wird das Getriebe 29 durch das Antriebsgestänge 3. Das Getriebe 29 verknüpft die Bewegungen der beiden Löschkammern miteinander und stimmt die Bewegungsabläufe technisch sinnvoll aufeinander ab. Das Getriebe 29 ist so ausgelegt, dass es in der Einschaltstellung selbsthemmend wirkt, d. h. der Hybridleistungsschalter wird auch bei Erschütterungen ohne zusätzliche Verriegelung und ohne vom Antrieb aufzubringende Kraft in dieser Stellung gehalten.
    Die Figur 2 zeigt einen schematisch dargestellten Schnitt durch die erste Ausführungsform des stark vereinfacht dargestellten Getriebes 29 im ausgeschalteten Zustand des Hybridleistungsschalters. Ein Pfeil 31 gibt die Richtung der Ausschaltbewegung an, hier nach links, in die der nicht dargestellte Antrieb das Antriebsgestänge 3 und über dieses die Kontaktstange 5, welche die Ausschaltbewegung der mit Isoliergas gefüllten Löschkammer bewirkt, bewegt hat. Das Getriebe 29 setzt diese axiale Bewegung der Kontaktstange 5 um in eine Bewegung der Kontaktstange 22 in eine Richtung, die durch einen zweiten Pfeil 32 angedeutet wird, hier ist dies schräg nach unten in Richtung der zweiten Längsachse 2. Die Ausschaltbewegung wird beendet, wenn der Bund 25 der Kontaktstange 22 auf die Schulter 24b des Anschlagteils 24 auftrifft, das Tellerfedernpaket 26 ist dann nahezu entspannt.
    Am Anfang der Ausschaltbewegung bewegt sich die Rolle 8 entlang der ebenen Oberfläche 11 der Kulissenscheibe 12, wobei das vorgespannte Tellerfedernpaket 26 die Kulissenscheibe 12 gegen die Rolle 8 drückt. An die ebene Oberfläche 11 schliesst sich tangential eine gekrümmte Fläche 33 mit einem Krümmungsradius R an. Der Krümmungsradius R ist geringfügig grösser als der Radius der Rolle 8, sodass sich die Rolle 8, wenn sie diesen Bereich erreicht, nicht verklemmen kann. Sobald die Rolle 8 die gekrümmte Fläche 33 erreicht, drückt sie mit der Kraft des Antriebs gegen diese gekrümmte Fläche 33 und die Kulissenscheibe 12 beginnt sich im Uhrzeigersinn um die Drehachse 16 zu drehen, diese Drehbewegung wird unterstützt durch die im Tellerfedernpaket 26 gespeicherte Energie. Die Drehbewegung der Kulissenscheibe 12 ist auf den vorgegebenen Hub der Vakuumschaltkammer abgestimmt. Unmittelbar vor dem Erreichen der Ausschaltstellung der Vakuumschaltkammer geht die gekrümmte Fläche 33 der Kulissenscheibe 12 über in eine tangential zur Rolle 8 verlaufende ebene Fläche 34. Die Rolle 8 hält beim Erreichen der Ausschaltstellung die Vakuumschaltkammer mittels der Kulissenscheibe 12 und der mit ihr verbundenen weiteren Elemente in ihrer geöffneten Position. Das Getriebe 29 ist so ausgelegt, dass es auch in der Ausschaltstellung selbsthemmend wirkt, d. h. der Hybridleistungsschalter wird auch bei Erschütterungen ohne zusätzliche Verriegelung und ohne vom Antrieb aufzubringende Kraft in dieser Stellung gehalten.
    Mittels der äusseren Form der Kulissenscheibe 12 wird der Bewegungsablauf der Vakuumschaltkammer optimal an den der mit Isoliergas gefüllten Löschkammer angepasst. Zudem wird durch diese Kulissenscheibe 12 der zeitliche Ablauf der Bewegung der Vakuumschaltkammer bezogen auf die Bewegung der mit Isoliergas gefüllten Löschkammer gesteuert, so können beispielsweise zeitliche Modifikationen im Bewegungsablauf sehr einfach durch Versetzen der Rolle 8 in Richtung der ersten Längsachse 1 erzielt werden.
    Die Figur 3 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines stark vereinfacht und schematisch dargestellten Getriebes 29 im eingeschalteten Zustand des Hybridleistungsschalters. Die mit Isoliergas gefüllte Löschkammer, ist entlang einer ersten Längsachse 1 erstreckt und konzentrisch zu dieser angeordnet, die andere Löschkammer, beispielsweise eine Vakuumschaltkammer, ist entlang einer zweiten Längsachse 2 erstreckt und konzentrisch zu dieser angeordnet. Hier schneiden sich die beiden Längsachsen unter einem Winkel α. Die beiden Längsachsen liegen in der Regel in einer Ebene, es ist jedoch durchaus möglich, diese Längsachsen in zwei parallel zueinander angeordneten Ebenen vorzusehen oder in zwei Ebenen, die sich unter einem konstruktiv sinnvollen Winkel schneiden. Die mit Isoliergas gefüllte Löschkammer wird durch eine Kontaktstange 5 betätigt. Von den übrigen Aktivteilen dieser Löschkammer ist hier lediglich noch ein metallisches Führungsrohr 35 gezeigt, welches nach oben hin einen axial erstreckten Schlitz 36 aufweist, und welches mit der Löschkammer starr verbunden ist. In diesem Führungsrohr 35 ist ein Bund 37 der Kontaktstange 5 gleitend geführt.
    Antriebsseitig ist an diesen Bund 37 ein zylindrisch ausgebildetes Kulissenteil 38 angefügt, welches nach oben hin im Bereich des Schlitzes 36 ebenfalls einen axial erstreckten Schlitz 39 aufweist. Das Kulissenteil 38 ist sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite mit einem deckungsgleich ausgebildeten Führungsschlitz 40 versehen. In den beiden Führungsschlitzen 40 wird ein zylindrisch ausgebildeter Bolzen 41 geführt, der in der Mitte zwischen den beiden Führungsschlitzen 40 die Kontaktstange 22 trägt, welche die Vakuumschaltkammer betätigt. Die Kontaktstange 22 ist im Bereich der Schlitze 36 und 39 abgeflacht, sodass diese Schlitze 36 und 39 vergleichsweise schmal ausgeführt werden können, sodass sie die Tragfähigkeit des Führungsrohrs 35 und des Kulissenteils 38 nur unwesentlich schwächen. Die Achse des Bolzens 41 liegt senkrecht zur Zeichnungsebene, der Bolzen 41 kann sich beim Schalten entlang einer gestrichelten Wirkungslinie 42, welche zugleich die Mittellinie der Führungsschlitze 40 ist, bewegen. Die gestrichelte Wirkungslinie 42 verläuft zunächst parallel zur ersten Längsachse 1, ein Abschnitt 42a der gestrichelten Wirkungslinie 42 neigt sich dann unter einem Winkel β der ersten Längsachse 1 zu und geht dann wieder in einen parallel zur ersten Längsachse 1 verlaufenden Abschnitt 42b über. Je grösser der Winkel β ausgebildet ist, desto höher ist die Ausschaltgeschwindigkeit und auch die Einschaltgeschwindigkeit der Vakuumschaltkammer. Wird der Übergang der gestrichelten Wirkungslinie 42 vom parallelen zum geneigten Abschnitt 42a axial verschoben, so können die Schaltzeitpunkte der beiden Löschkammern aufeinander abgestimmt werden.
    Antriebsseitig sind die beiden Führungsschlitze 40 offen, sodass bei der Montage des Getriebes 29 der Bolzen 41 von dieser Seite in die beiden Führungsschlitze 40 des Kulissenteils 38 eingeführt werden kann. Es ist auch möglich, die Führungsschlitze 40 antriebsseitig etwas trichterförmig zu erweitern, um das Einführen des Bolzens 41 zu erleichtern. Nach dem Einführen des Bolzens 41 wird von der Antriebsseite her das Antriebsgestänge 3 eingeführt, an dessen dem Kulissenteil 38 zugewandten Ende der Bolzen 4 und seine Halterung 43 drehbar gelagert sind. Die Halterung 43 wird durch das Kulissenteil 38 zentriert und durch eine mit dem Kulissenteil 38 verschraubte Überwurfmutter 44 kraftschlüssig gegen dieses gedrückt und so in Position gehalten. Die Überwurfmutter 44 wird von der Antriebsseite her festgezogen und gesichert. Die Montage des Getriebes 29 ist auf diese Art sehr einfach möglich. Im Innern des Getriebes 29 sind keine aufwendigen Montage- und Justierarbeiten nötig, was eine vorteilhaft rasche Montage erlaubt.
    Diese zweite Ausführungsform des Getriebes 29 ist ebenfalls sowohl in der Einschaltstellung als auch in der Ausschaltstellung selbsthemmend. Es sind keine aufwendigen zusätzlichen Verriegelungen oder vom Antrieb aufzubringende zusätzliche Haltekräfte nötig, was den Hybridleistungsschalter vorteilhaft verbilligt.
    Die Figur 4 zeigt einen schematisch dargestellten Schnitt durch die zweite Ausführungsform des stark vereinfacht dargestellten Getriebes 29 im ausgeschalteten Zustand des Hybridleistungsschalters. Der Pfeil 31 gibt die Richtung der Ausschaltbewegung an, hier nach links, in die der nicht dargestellte Antrieb das Antriebsgestänge 3 und über dieses die Kontaktstange 5, welche die Ausschaltbewegung der mit Isoliergas gefüllten Löschkammer bewirkt, bewegt hat. Das Getriebe 29 setzt diese axiale Bewegung der Kontaktstange 5 um in eine Bewegung der Kontaktstange 22 in eine Richtung, die durch einen zweiten Pfeil 32 angedeutet wird, hier ist dies schräg nach unten in Richtung der zweiten Längsachse 2. Am Beginn der Ausschaltbewegung gleitet der Bolzen 41 entlang der gestrichelten Wirkungslinien 42 nach rechts. Da die gestrichelten Wirkungslinien 42 zunächst parallel zur ersten Längsachse 1 verlaufen, kann der Druck des vorgespannten Tellerfedernpakets 26 zunächst keine Bewegung der Kontaktstange 22 in Richtung des Pfeils 32 bewirken. Sobald der Bolzen 41 den geneigten Abschnitt 42a erreicht, beginnt die Bewegung der Vakuumschaltkammer in Ausschaltrichtung. Die Ausschaltbewegung der Vakuumschaltkammer ist beendet, wenn der Bund 25 der Kontaktstange 22 auf die Schulter 24b des Anschlagteils 24 auftrifft, das Tellerfedernpaket 26 ist dann nahezu entspannt. Der Bolzen 41 hat dann den Abschnitt 42b der gestrichelten Wirkungslinie 42 erreicht. Die Vakuumschaltkammer wird dann durch die Kontaktstange 22 in der Ausschaltstellung gehalten.
    Durch das einfach montierbare Getriebe 29 wird der Zeitbedarf für Montagearbeiten bei Revisionen vorteilhaft reduziert, die Montage wird stark vereinfacht und die betriebliche Verfügbarkeit des Hybridleistungsschalters wird vorteilhaft vergrössert. Die beiden gezeigten Ausführungsformen des Getriebes 29 sind sowohl in der Einschaltstellung als auch in der Ausschaltstellung selbsthemmend. Es sind demnach keine aufwendigen zusätzlichen Verriegelungen oder vom Antrieb aufzubringende zusätzliche Haltekräfte nötig, was den Hybridleistungsschalter vorteilhaft verbilligt.
    BEZEICHNUNGSLISTE
    1
    erste Längsachse
    2
    zweite Längsachse
    3
    Antriebsgestänge
    4
    Bolzen
    5
    Kontaktstange
    6
    Gehäuse
    7
    Schlitz
    8
    Rolle
    9
    Bolzen
    10
    Drehachse
    11
    Oberfläche
    12
    Kulissenscheibe
    13
    Bolzen
    14
    Führungsgehäuse
    15
    Schlitz
    16
    Drehachse
    17,18
    Isoliergehäuse
    19
    Bolzen
    20
    Doppelhebel
    21
    Bolzen
    22
    Antriebsstange
    23
    Flansch
    24
    Anschlagteil
    24a, 24b
    Schulter
    25
    Bund
    26
    Tellerfedernpaket
    27
    Absatz
    28
    Pfeil
    29
    Getriebe
    30,31,32
    Pfeil
    33
    gekrümmte Fläche
    34
    ebene Fläche
    35
    Führungsrohr
    36
    Schlitz
    37
    Bund
    38
    Kulissenteil
    39
    Schlitz
    40
    Führungsschlitz
    41
    Bolzen
    42
    gestrichelte Wirkungslinie
    42a,42b
    Abschnitt
    43
    Halterung
    44
    Überwurfmutter
    α
    Winkel
    β
    Winkel
    R
    Krümmungsradius

    Claims (7)

    1. Hybridleistungsschalter mit mindestens zwei in Reihe geschalteten, von einem gemeinsamen Antrieb über ein diesen vorgeschaltetes Getriebe (29) betätigten, entlang jeweils einer Längsachse (1,2) erstreckten Löschkammern, dadurch gekennzeichnet,
      dass das Getriebe (29) aus mindestens zwei Getriebeteilen zusammensteckbar ausgebildet ist, wobei ein erstes Getriebeteil mit der mindestens einen ersten Löschkammer und ein zweites Getriebeteil mit der mindestens einen zweiten Löschkammer fest verbunden ist, und
      dass das Getriebe (29) Mittel aufweist, die erlauben, die Bewegungen der mindestens zwei Löschkammern technisch sinnvoll aufeinander abzustimmen und bezüglich Zeitfolge und Schaltgeschwindigkeit derselben zu optimieren.
    2. Hybridleistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
      dass das Getriebe (29) sowohl in der Einschaltstellung als auch in der Ausschaltstellung selbsthemmend ausgebildet ist.
    3. Hybridleistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
      dass die beiden Längsachsen (1,2) in einer Ebene liegen und sich unter einem Winkel α schneiden, und
      dass der Winkel α kleiner als 90° ausgebildet ist.
    4. Hybridleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
      dass eine erste Ausführungsform des Getriebes (29) eine drehbar gelagerte Kulissenscheibe (12) und eine mit ihr in Eingriff stehende Rolle (8) aufweist, wobei die Rolle (8) mit der mindestens einen ersten Löschkammer und die Kulissenscheibe (12) mit der mindestens einen zweiten Löschkammer fest verbunden ist, und
      dass eine Drehachse (16) der Kulissenscheibe (12) und eine Drehachse (10) der Rolle (8) parallel zueinander verlaufen.
    5. Hybridleistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
      dass eine zweite Ausführungsform des Getriebes (29) ein Kulissenteil (38) mit mindestens einem Führungsschlitz (40) und einen in den mindestens einen Führungsschlitz (40) eingreifenden Bolzen (41) aufweist, wobei das Kulissenteil (38) mit der mindestens einen ersten Löschkammer und der Bolzen (41) mit der mindestens einen zweiten Löschkammer fest verbunden ist.
    6. Hybridleistungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
      dass mindestens ein Sicherungselement vorgesehen ist, welches ein Herausgleiten des in den mindestens einen Führungsschlitz (40) eingreifenden Bolzen (41) verhindert.
    7. Hybridleistungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
      dass das Sicherungselement als Überwurfmutter (44) ausgebildet ist.
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