EP1478003B1 - Leistungsschalter - Google Patents

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EP1478003B1
EP1478003B1 EP04090114A EP04090114A EP1478003B1 EP 1478003 B1 EP1478003 B1 EP 1478003B1 EP 04090114 A EP04090114 A EP 04090114A EP 04090114 A EP04090114 A EP 04090114A EP 1478003 B1 EP1478003 B1 EP 1478003B1
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EP
European Patent Office
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switching
enclosure
circuit breaker
pole
fastening means
Prior art date
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EP04090114A
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English (en)
French (fr)
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EP1478003A1 (de
Inventor
Jörg-Uwe DAHL
Michael Kruschke
Marc Liebetruth
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings
    • H01H71/025—Constructional details of housings or casings not concerning the mounting or assembly of the different internal parts
    • H01H71/0257—Strength considerations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/1009—Interconnected mechanisms
    • 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
    • H01H2003/326—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using bearings

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker with in the The preamble of claim 1 mentioned features (DE 197 39 702 C1 and EP-A-0859387).
  • circuit breakers such as gas pressure and current grinding forces, on.
  • circuit breakers such as gas pressure and current grinding forces, on.
  • a housing construction with steel components or the like is in addition to the problems of required isolation no longer up-to-date, uneconomical and difficult to handle.
  • the object of the invention is therefore the disadvantages of the known Prior art to avoid and a circuit breaker which can be achieved by an easily realizable, low-deformation structure distinguishes and a high Surge current carrying capacity with low required contact forces having.
  • This object is achieved in that at least a first and a second respectively for connecting the two housing shells serving fasteners respectively on the one hand on the second housing shell and on the other one of the control shaft bearing is supported.
  • a Design of the power flow is thus on the second housing shell and the fastening means directly into the Shaft bearing and the selector shaft.
  • the bending strength the shift shaft thus contributes to the relief of the first housing shell at, so that this first housing shell accordingly formed less massive compared to the second housing shell can be.
  • the low Deformability ensures a high surge current carrying capacity, with low contact forces are required.
  • the second housing shell is ribbed. To this Way, the deformability of the second housing shell and thus the other directly or indirectly connected with it Components reduced, reducing the surge current capability is increased.
  • FIG. 1 shows a detail of a representation of a Circuit breaker 10 according to the invention.
  • the circuit breaker 10 is a multi-part switching pole housing 14, from which only one designed as a front wall first housing shell 16 is visible, three switching poles 22, a switching shaft 12 and shaft bearings 18, 20 constructed. Between Switching chambers of the switching poles 22 extend Poltrennclaim 30th such that each of the switching poles 22 in a switching pole chamber is included. To form the outer Wennpolhuntn In addition, from the two housing shells 16, 24 formed outer side walls 31 at.
  • FIG. 2 shows a section through the circuit breaker 10 in FIG Figure 1 along the distance B-B, which is one of the switch shaft bearing 20 cuts and passes through a pole partition wall 30, demonstrated.
  • the tie rods and stem bearings 20 are each connected by a screw 28.
  • On the opposite side of each of the switch shaft bearing 20 has the circuit breaker 10 another screw 28th for connecting the shaft bearing 20 with the first housing shell 16 on.
  • the switching shaft bearing 20 is the Switching shaft 12 is subjected to bending, wherein the power flow via the second housing shell 24, the fastening means 26 and the screw 28 in the thread of the control shaft bearings 20 and finally takes place in the switching shaft 12. Thereby If a discharge of the first housing shell 16 is achieved, Which for geometric reasons not as massive as the second housing shell 24 can be performed.
  • Low-deformation design of the circuit breaker 10 becomes a high surge current carrying capacity at low Contact forces reached.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen (DE 197 39 702 C1 und EP-A-0859387).
Im Kurzschlussfall treten in Leistungsschaltern hohe Betriebskräfte, wie beispielsweise Gasdruck- und Stromschleifenkräfte, auf. Diese wirken auf die beteiligten Komponenten, insbesondere die miteinander verschraubten Gehäuseteile, welche die Schaltkammern beinhalten, die Kontaktträger, die Schaltwelle sowie deren Lager und Abstützung, welche unter den Belastungen verformt werden. Durch diese Verformungen, insbesondere aufgrund der damit verbundenen Verringerung der Kontaktkräfte an den zusammenwirkenden Schaltkontakten, sinkt die Stoßstromtragfähigkeit des Leistungsschalters.
Eine bekannte Maßnahme zur Vermeidung dieser Problematik ist das Erhöhen der Kontaktkräfte. Dies zieht allerdings auch eine Erhöhung der Antriebskräfte und damit eine stärkere Dimensionierung aller Antriebsteile nach sich.
Aus der US 4,899,253 ist weiterhin bekannt, die Festigkeit eines zusammengesetzten Schaltergehäuses durch formschlüssig wirkende Mittel wie insbesondere Schwalbenschwanz-Leisten und korrespondierende Nuten zu verbessern. Diese Mittel wirken allerdings lediglich in der Breite und nicht in der Tiefe des Schalters.
Eine Gehäusekonstruktion mit Stahlkomponenten oder dergleichen ist neben den Problemen der erforderlichen Isolierung nicht mehr zeitgemäß, unwirtschaftlich und schwer zu handhaben.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden und einen Leistungsschalter zu schaffen, welcher sich durch einen einfach realisierbaren, verformungsarmen Aufbau auszeichnet und eine hohe Stoßstromtragfähigkeit mit geringen erforderlichen Kontaktkräften aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein erstes und ein zweites jeweils zum Verbinden der beiden Gehäuseschalen dienendes Befestigungsmittel jeweils einerseits an der zweiten Gehäuseschale und andererseits an einem der Schaltwellenlager abgestützt ist. - Bei einer derartigen Ausgestaltung erfolgt der Kraftfluss somit über die zweite Gehäuseschale und die Befestigungsmittel direkt in die Schaltwellenlager und die Schaltwelle. Die Biegefestigkeit der Schaltwelle trägt somit zur Entlastung der ersten Gehäuseschale bei, so dass diese erste Gehäuseschale entsprechend weniger massiv im Vergleich zur zweiten Gehäuseschale ausgebildet sein kann. Auf diese Weise wird ein mit einfachen Mitteln realisierbarer, verformungsarmer, geometrisch vorteilhafter Aufbau des Leistungsschalters erzielt. Die geringe Verformbarkeit gewährleistet eine hohe Stoßstromtragfähigkeit, wobei geringe Kontaktkräfte erforderlich sind.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Gehäuseschale verrippt ist. Auf diese Weise wird die Verformbarkeit der zweiten Gehäuseschale und somit der übrigen mittelbar oder unmittelbar mit ihr verbundenen Komponenten reduziert, wodurch die Stoßstromtragfähigkeit erhöht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einem Leistungsschaltern, bei dem das Schaltpolgehäuse zur räumlichen Trennung benachbarter Schaltpole Poltrennwände aufweist und bei dem die beiden Gehäuseschalen äußere Seitenwände bilden, sich zumindest eines der Befestigungsmittel in einer der Poltrennwände und/oder einer der Seitenwände erstreckt. - Auf diese Weise wird kein zusätzlicher Bauraum insbesondere kein Bauraum in den Schaltkammern beansprucht. Ferner ist hierdurch keine zusätzliche Isolation des zumindest einen Befestigungsmittels erforderlich, da die jeweilige Poltrennwand bzw. die jeweilige äußere Seitenwand selbstisolierend wirkt. - Mit Vorteil können als Befestigungsmittel Zuganker vorgesehen sein.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
einen Leistungsschalter mit Schaltwellenlagern und
Figur 2
den Leistungsschalter gemäß der Figur 1 im Schnitt.
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Darstellung eines erfindungsgemäßen Leistungsschalters 10. Der Leistungsschalter 10 ist aus einem mehrteiligen Schaltpol-Gehäuse 14, von welchem nur eine als Vorderwand ausgebildete erste Gehäuseschale 16 sichtbar ist, drei Schaltpolen 22, einer Schaltwelle 12 und Schaltwellenlagern 18, 20 aufgebaut. Zwischen den Schaltkammern der Schaltpole 22 verlaufen Poltrennwände 30 derart, dass jeder der Schaltpole 22 in einer Schaltpolkammer aufgenommen ist. Zur Bildung der äußeren Schaltpolkammern tragen zusätzlich von den beiden Gehäuseschalen 16, 24 gebildete äußere Seitenwände 31 bei.
In Figur 2 ist ein Schnitt durch den Leistungsschalter 10 in Figur 1 entlang der Strecke B-B, welche eines der Schaltwellenlager 20 schneidet und durch eine Poltrennwand 30 verläuft, aufgezeigt. Zur Verbindung der Schaltwellenlager 20 mit einer als Rückwand ausgebildeten zweiten Gehäuseschale 24 des Gehäuses 14 dienen Befestigungsmittel 26 in Form von Zugankern, welche sich von der zweiten Gehäuseschale 24 durch die erste Gehäuseschale 16 bis in das jeweilige Schaltwellenlager 20 erstrecken und jeweils in einer Poltrennwand 30 angeordnet sind. Die Zuganker und Schaltwellenlager 20 sind jeweils mittels einer Schraubverbindung 28 verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite jedes der Schaltwellenlager 20 weist der Leistungsschalter 10 eine weitere Schraubverbindung 28 zur Verbindung des Schaltwellenlagers 20 mit der ersten Gehäuseschale 16 auf. Durch die Schaltwellenlager 20 wird die Schaltwelle 12 auf Biegung beansprucht, wobei der Kraftfluss über die zweite Gehäuseschale 24, die Befestigungsmittel 26 und die Verschraubung 28 in die Gewinde der Schaltwellenlager 20 und schließlich in die Schaltwelle 12 erfolgt. Dadurch wird eine Entlastung der ersten Gehäuseschale 16 erreicht, welche aus geometrischen Gründen nicht so massiv wie die zweite Gehäuseschale 24 ausgeführt werden kann. Durch den erfindungsgemäßen verformungsarmen Aufbau des Leistungsschalters 10 wird eine hohe Stoßstromtragfähigkeit bei geringen Kontaktkräften erreicht.

Claims (4)

  1. Leistungsschalter (10) mit einem Schaltpol-Gehäuse (14) zur Aufnahme zumindest eines Schaltpoles (22), dessen Schaltkontakte (11, 13) bei geschlossener Stellung in einer vorgegebenen Kontaktebene (15) aneinander anliegen, und mit einer Schaltwelle (12) zur Übertragung von Antriebskräften auf den zumindest einen Schaltpol, bei dem das Schaltpol-Gehäuse (14) eine erste und eine zweite Gehäuseschale (16, 24) aufweist, die entlang einer im wesentlichen parallel zu der Kontaktebene (15) verlaufenden Teilungsfuge (17) aneinander anliegen und bei dem die Schaltwelle (12) mittels zumindest zweier an der ersten Gehäuseschale (16) gehaltenen Schaltwellenlager (20) gelagert ist,
    dadurch gekennzeichnet dass,
    zumindest ein erstes und ein zweites jeweils zum Verbinden der beiden Gehäuseschalen dienendes Befestigungsmittel (26) jeweils einerseits an der zweiten Gehäuseschale (24) und andererseits an einem der Schaltwellenlager (20) abgestützt ist.
  2. Leistungsschalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet dass,
    die zweite Gehäuseschale (24) verrippt ist.
  3. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Schaltpol-Gehäuse (14) zur räumlichen Trennung benachbarter Schaltpole Poltrennwände (30) aufweist und bei dem die beiden Gehäuseschalen (16, 24) äußere Seitenwände bilden
    dadurch gekennzeichnet dass,
    sich zumindest eines der Befestigungsmittel (26) in einer der Poltrennwände (30) und/oder einer der Seitenwände (31) erstreckt.
  4. Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet dass,
    als Befestigungsmittel (26) Zuganker vorgesehen sind.
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