EP1310970A1 - Hybrid circuit breaker with drive - 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
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- H01H33/6661—Combination with other type of switch, e.g. for load break switches
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- 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
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- 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.
Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Hybridleistungsschalter mit
einem Getriebe gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a hybrid circuit breaker
a transmission according to the preamble of
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. 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. When switching off, 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.
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.Such simple lever gears can be compared difficult to achieve with hybrid circuit breakers Adjust movement patterns. In addition, the storage points mechanically very stressed, which is a complex and expensive design of the bearings has the consequence, which the Hybrid circuit breaker is expensive. Will on this The design of the bearing points is dispensed with Time required for the revisions that are often necessary Availability of the hybrid circuit breaker disadvantageous limited. In addition, the effort for the assembly of the Lever gear inside the hybrid circuit breaker because of the limited accessibility in this area comparatively large.
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.The invention as set out in the independent claims is marked, solves the task one To create hybrid circuit breakers with a gearbox which is simple inside the hybrid circuit breaker can be put together.
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.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. In addition, 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.
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.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 α, the angle α 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.
Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The further refinements of the invention are the subject of dependent claims.
Die Erfindung, ihre Weiterbildung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnung, welche lediglich einen möglichen Ausführungsweg darstellt, näher erläutert. The invention, its further development and the achievable with it Advantages are shown below using the drawing, which represents only one possible way of execution, closer explained.
Es zeigen:
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.In all figures, elements with the same effect are the same Provide reference numerals. All for immediate understanding Elements not required by the invention are not shown or not described. To get a better one To achieve clarity of the figures is the most of the visible edges are not shown.
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.Figure 1 shows schematically a section through a first
Embodiment of a highly
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. The hybrid circuit breaker is not one
shown drive, which is usually at ground potential
via a
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.The
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.Another
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. A
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.Figure 2 shows a schematically illustrated section
greatly simplified by the first embodiment of the
shown
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.At the beginning of the switch-off movement, the
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.By means of the outer shape of the
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.Figure 3 shows a section through a second
Embodiment of a highly simplified and schematic
shown
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. On the drive side of this
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.On the drive side, the two
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.This second embodiment of the
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.FIG. 4 shows a schematically represented section
greatly simplified by the second embodiment of the
shown
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. Due to the easily
- 11
- erste Längsachsefirst longitudinal axis
- 22
- zweite Längsachsesecond longitudinal axis
- 33
- Antriebsgestängedrive linkage
- 44
- Bolzenbolt
- 55
- Kontaktstangecontact rod
- 66
- Gehäusecasing
- 77
- Schlitzslot
- 88th
- Rollerole
- 99
- Bolzenbolt
- 1010
- Drehachseaxis of rotation
- 1111
- Oberflächesurface
- 1212
- Kulissenscheibelink disk
- 1313
- Bolzenbolt
- 1414
- Führungsgehäuseguide housing
- 1515
- Schlitzslot
- 1616
- Drehachseaxis of rotation
- 17,1817.18
- Isoliergehäuseinsulating
- 1919
- Bolzenbolt
- 2020
- Doppelhebeldouble lever
- 2121
- Bolzenbolt
- 2222
- Antriebsstangedrive rod
- 2323
- Flanschflange
- 2424
- Anschlagteilstop part
- 24a, 24b24a, 24b
- Schultershoulder
- 2525
- BundFederation
- 2626
- TellerfedernpaketBelleville spring assembly
- 2727
- Absatzparagraph
- 2828
- Pfeilarrow
- 2929
- Getriebetransmission
- 30,31,3230,31,32
- Pfeilarrow
- 3333
- gekrümmte Flächecurved surface
- 3434
- ebene Flächeflat surface
- 3535
- Führungsrohr guide tube
- 3636
- Schlitzslot
- 3737
- BundFederation
- 3838
- Kulissenteillink part
- 3939
- Schlitzslot
- 4040
- Führungsschlitzguide slot
- 4141
- Bolzenbolt
- 4242
- gestrichelte Wirkungsliniedashed line of action
- 42a,42b42a, 42b
- Abschnittsection
- 4343
- Halterungbracket
- 4444
- ÜberwurfmutterNut
- αα
- Winkelangle
- ββ
- Winkelangle
- RR
- Krümmungsradiusradius of curvature
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