EP1875482B1

EP1875482B1 - Lasttrennschalter

Info

Publication number: EP1875482B1
Application number: EP06724371.7A
Authority: EP
Inventors: Ole Granhaug; Jan-Henrik Kuhlefelt; Pal Skryten
Original assignee: ABB Schweiz AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2018-09-05
Anticipated expiration: 2026-04-18
Also published as: DE102005019424A1; ES2701015T3; CN101167149A; NO339874B1; US20090314745A1; EP1875482A1; WO2006114214A1; NO20076049L; US8232496B2; CN101167149B

Description

Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In der deutschen Patentanmeldung DE 10 2005 009 207.1 ist ein Lasttrennschalter der eingangs genannten Art beschrieben worden, der in einer Mittelspannungsanlage eingebaut ist und dort die Aufgabe hat, Strom bei Nennlast abzuschaltern bzw. einzuschalten. Zu diesem Zweck besitzt der Lasttrennschalter eine feststehende Kontaktstückanordnung, die an einer Kontaktspindel oder Kontaktstange als Kontaktträger befestigt ist, die bzw. der mit einem Schwenkhebelantrieb gekoppelt ist, der von einer Antriebswelle betätigt wird.
Die Kontaktstelle umfaßt eine Hauptkontaktstelle und eine Lichtbogenabreißstelle, wobei die Hauptkontaktstelle ein Topfkontaktstück mit Kontaktfingern aufweist.
Aus der US-A-4 268 164 ist ein derartiger Schalter bekannt geworden, dessen Kontaktstange einen Längsschlitz aufweist, den Schlitzhöhe, das heißt der Abstand zwischen den Schlitzflächen, mittels einer Schraube verändert werden kann. Dabei besitzt die Kontaktstange im wesentlichen eine stetig ohne eine Stufe verlaufende Außenfläche. Dabei ist eine bestimmte Länge der Kontaktstange zumindest im Bereich des Schlitzes notwendig, um eine ausreichende Elastizität zu erhalten.
Aus der EP 0 700 062 A1 ist ein Schalter bekannt geworden, dessen feststehendes Kontaktstück ein Rohr mit Kontaktfingern aufweist, die von einer am Rohr befestigten Hülse umgeben ist und die verhindern soll, daß die mittels Federn nach innen beaufschlagten Kontaktfinger zu weit nach innen federn.
Aufgabe der Erfindung ist es einen Lasttrennschalter der eingangs genannten Art zu optimieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmals des Anspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen

Fig. 1: eine Kontaktstelle eines Lasttrennschalters in Einschaltstellung,
Fig. 2: die Kontaktstelle gemäß Fig. 1 kurz vor Ausschaltstellung,
Fig. 3: eine perspektivische Ansicht der Hauptkontaktstelle bei weiterer Ausschaltung und
Fig. 4: eine perspektivische Ansicht eines Kontaktzapfens.

Es sei Bezug genommen auf die Fig. 1.
Die dort gezeichnete Kontaktstelle eines Lasttrennschalters befindet sich in einem topfförmigen Gehäuse 10 aus isolierendem Kunststoff, wie er aus der DE 10 2005 009 207.1 bekannt geworden ist. Der Behälter 10 ist an seinem freien Ende mit einem Bodenabschnitt 11 verschlossen, in dem ein zylinderförmiger Kontaktabschnitt oder -hülse 12 festgelegt ist, der bzw. die eine Bohrung 13 aufweist, über die eine Anschlussleitung gemäß Pfeilrichtung P angeschlossen werden kann. Am inneren Ende der Kontakthülse 12 schließt sich ein feststehendes Hauptkontaktstück 14 an, welches tulpenförmig ausgebildet ist mit einer Bodenplatte 15 und daran anschließenden Kontaktfingern 16, die an ihren freien Enden eine Einziehung 17 nach innen aufweisen. In der Bohrung 13 ist ein Kontaktzapfen 18 fixiert, der in der Fig. 4 näher dargestellt ist.
Innerhalb des Behälters 10 geführt (in nicht näher dargestellter Weise) ist ein Kontaktträger 19 in Form einer Kontaktstange, an deren innerem Ende eine Dichtungsplatte befestigt ist, die an ihrem Außenumfang eine Dichtung 21 trägt, die gegen die Innenfläche des Behälters 10 anliegt und dort zur Abdichtung dient. An der Platte 20 ist ein Zylinder 22 befestigt, der an seiner Innenfläche ein düsenförmiges Kontaktstück 23 trägt, wobei die Düsenform die Innenkontur 24 bildet. Der Zylinder 22 besitzt an seinem dem Kontaktstück 23 entgegengesetzt liegenden Ende eine radial nach innen vorspringende Leiste 25, die die Kontaktstange 19 umfasst und dort damit fest verbunden ist. Der Innenraum 26 des Zylinders 22 ist im Bereich der Leiste 25 mit Durchgangsöffnungen 27 versehen, die in axialer Richtung den Innenraum 26 mit dem Raum 28 unterhalb der Platte 20 verbinden. Am Stirnende des Zylinders 22, auf der der Platte 20 entgegengesetzten Seite, ist ein Blaszylinder 29 aus isolierendem Kunststoff befestigt.
Es sei nun Bezug genommen auf die Fig. 4.
Die Fig. 4 zeigt den Kontaktzapfen 18. Dieser Kontaktzapfen 18 ist etwa zylindrisch geformt und besitzt einen Zapfenabschnitt 30, der in die Bohrung 13 kraftschlüssig eingesetzt ist. An den Abschnitt 30 schließt sich ein sechseckförmiger Plattenabschnitt 31 an, der sich gegen die Innenfläche 32 des Bodens 15 des Hauptkontaktstückes 14 anlegt und das Hauptkontaktstück 14 mit dem Kontaktzylinder 12 fest verbindet. Der Kontaktzapfen 18 besitzt einen Kontaktfingerabschnitt 32, der an seinem freien Ende radial einen erweiterten Abschnitt 34 aufweist, die dem Kontaktzapfen 18 eine mikrofonartige Struktur verleiht. Der Kontaktzapfen 32 besitzt einen axial verlaufenden Längsschlitz 33, wodurch zwei Kontaktzapfenfinger 35 und 36 gebildet sind. Der Außendurchmesser des Abschnittes 34 ist größer als der Innendurchmesser des Kontaktstückes 23, so dass dann, wenn eine Ausschaltung stattfindet, wenn also der Kontaktstückträger in Pfeilrichtung P₁ gezogen wird, die Innenfläche des Kontaktstückes 23 auf die Außenfläche des Abschnittes 34 aufgleitet und damit die beiden Kontaktzapfenfinger 35 und 36 aufeinander zu drückt.
Das Kontaktstück 23 ist aus lichtbogenabrissfestem Material, ebenso wie der Abschnitt 34.
Wenn nun eine Schalthandlung stattfindet und der Kontaktträger 19 mit dem beweglichen Kontaktstück 23 nach unten (siehe Fig. 1) in Pfeilrichtung P₁ gezogen wird, dann gleitet der Kontaktzylinder 22 aus den Kontaktfingern 16 heraus, wie in Fig. 2 ersichtlich ist; in diesem Falle bleibt aber der Kontaktzapfen 18 noch in elektrisch leitender Verbindung mit dem Kontaktstück 23, so dass nach Trennung der Kontaktfinger 16 vom Kontaktzylinder 22 der Strom vom Kontaktzylinder 22 über das Kontaktstück 23 zu dem Kontaktzapfen 18 hin fließt.
Der Blaszylinder 29 besitzt eine Öffnung 40, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Abschnittes 34 entspricht. In der Stellung gemäß Fig. 2 gleitet der Blaszylinder 29 mit seiner Öffnung auf den Abschnitt 34 auf. Sobald sich das Kontaktstück 23 von dem Abschnitt 34 des Kontaktzapfens 32 trennt, bildet sich dort ein Lichtbogen 43 (siehe Fig. 3), der von dem Blaszylinder 29 aus isolierendem Material mit der von diesem im Raum 41 befindlichen Gas beblasen wird. Der isolierende Kunststoff des Blaszylinders 29 ist aus Gas abgebendem Material, wodurch der Lichtbogen zwischen dem Abschnitt 34 und dem Kontaktstück 23 optimal beblasen wird.
Die Fig. 3 zeigt die Kontaktanordnung kurz nach der Trennung des Kontaktstückes 23 vom Abschnitt 34, wobei hier der Lichtbogen 43 gezogen wird, der durch aus dem Raum 41 in Pfeilrichtung P₂ ausströmendes Löschgas gelöscht wird.
Mit dem Kontaktzylinder 12 ist ein Becher 50 elektrisch leitend fest verbunden, der den Behälter 10 umgibt und im Bereich der Kontaktstelle einen zwischen dem Kontaktstück und dem Kontaktzylinder 22 befindlichen Feldsteuerring 51 trägt, wie in der Patentanmeldung DE 10 2005 009 207.1 näher beschrieben.

Claims

Lasttrennschalter mit einer Hauptkontaktstelle und einer Lichtbogenabreißstelle, von denen die Hauptkontaktstelle bei einer Ausschaltung vor der Lichtbogenabreißstelle geöffnet und bei einer Einschaltung nach der Lichtbogenabreißstelle geschlossen wird, mit einer feststehenden (16,18) und einer beweglichen (26,23) Kontaktstückanordnung, wobei die bewegliche Hauptkontaktstelle einen mit einem Kontaktträger (19) verbundenen Kontaktzylinder (22) aufweist, und wobei die Lichtbogenabreißstelle einen Kontaktzapfen (18) als feststehendes Kontaktstück und ein ringförmiges Kontaktstück (23) als bewegliches Kontaktstück aufweist, wobei der Kontaktzapfen (18) einen Abschnitt (34) aus abreißfestem Material umfaßt, dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des übrigen Zapfenbereiches und welcher dem Kontaktzapfen (18) eine mikrofonartige Struktur verleiht und wobei der Kontaktzapfen (18) wenigstens einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz (33) aufweist, der den Zapfen (18) in wenigstens zwei Kontaktfinger (35, 36) aufteilt dadurch gekennzeichnet, dass
die feststehende Kontaktstückanordnung (16,18) ein Topfkontaktstück mit Kontaktfingern (16) aufweist, dass der Außendurchmesser des Abschnittes aus abreißfestem Material (34) größer ist als der Innendurchmesser des beweglichen Kontaktstückes (23), und dass das bewegliche Kontaktstück (23) an seiner Innenkontur eine Düsenform aufweist, deren engster Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Abschnittes (34) am Kontaktzapfen (18), so dass dann, wenn eine Ausschaltung stattfindet die Innenfläche des beweglichen Kontaktstückes (23) auf die Außenfläche des Abschnittes (34) aufgleitet und damit die beiden Kontaktzapfenfinger (35,36) aufeinander zu drückt.
Lasttrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche zur Lichtbogenabreißstelle gehörige Kontaktstück (23) wenigstens teilweise aus lichtbogenabreißfestem Material besteht.
Lasttrennschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kontaktzylinder (22) ein Blaszylinder (29) aus elektrisch isolierendem Material gebildet ist, der eine Innenöffnung (40) umgibt, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Abschnittes (34) des Kontaktzapfens entspricht, so dass nach Auflaufen der Innenöffnung, (40) auf den Abschnitt (34) das innerhalb des Blaszylinders befindliche Gas den zwischen dem beweglichen Kontaktstück (23) und dem Kontaktzapfen (18) gezogenen Lichtbogen bebläst.
Lasttrennschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blaszylinder (29) aus einem bei Auftreten eines Lichtbogens gasabgebenden Material besteht.