EP2467865B1 - Trennschalter für eine schaltanlage - Google Patents

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EP2467865B1
EP2467865B1 EP09782027.8A EP09782027A EP2467865B1 EP 2467865 B1 EP2467865 B1 EP 2467865B1 EP 09782027 A EP09782027 A EP 09782027A EP 2467865 B1 EP2467865 B1 EP 2467865B1
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EP
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switch disconnector
switch
drive shaft
disconnector
circuit breaker
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Gerhard Drechsler
Tushar Maruti Rane
Matthias Gerstner
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Siemens AG
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/26—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact that remains electrically connected to one line in open position of switch
    • H01H31/32—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact that remains electrically connected to one line in open position of switch with rectilinearly-movable contact
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/36—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by sliding
    • H01H1/38—Plug-and-socket contacts
    • H01H1/385—Contact arrangements for high voltage gas blast circuit breakers
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/58—Electric connections to or between contacts; Terminals
    • H01H1/5822—Flexible connections between movable contact and terminal
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    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/003—Earthing switches
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    • 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
    • H01H33/12—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • H01H33/121—Load break switches
    • H01H33/125—Load break switches comprising a separate circuit breaker
    • 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
    • H01H33/42—Driving mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker for a switchgear with a circuit breaker fixed contact, a TrennschalterbewegType and a Trennschalterantriebswelle which is mechanically coupled by means of an insulating coupling rod with the TrennschalterbewegType, the TrennschalterbewegType, the TrennschalterbewegCount and the center of rotation of the disconnector drive shaft are arranged linearly and the disconnector drive shaft and the coupling rod are designed for a 180 ° rotation of the disconnector drive shaft.
  • Object of the present invention is to provide a circuit breaker for a switchgear, which allows a compact and space-saving design.
  • Such a circuit breaker has a space-saving and compact construction, because all the essential elements are arranged linearly to one another or in other words are arranged in a line, so that with respect to a lateral extent of the circuit breaker a minimum space is required.
  • the formation of the disconnector drive shaft and the coupling rod for a 180 ° rotation is particularly advantageous because characterized between a closed position of the circuit breaker with conductive connection of disconnector fixed contact and TrennschalterbewegCount and a disconnected position of the circuit breaker with a separation distance between the circuit breaker fixed contact and a Trennschalterbeweg Membership upon rotation of the drive shaft 180 °, the closed position of the circuit breaker and the off position of the switch represent each so-called dead center of the drive kinematics, so that the drive blocked in its end positions of the closed position and the open position of the circuit breaker itself, and thus to complex and expansive additional locking mechanisms for the circuit breaker in his Closed position or can be dispensed in its off position.
  • the circuit breaker fixed contact is designed as a sleeve for receiving the disconnect switch pin in the closed position of the circuit breaker.
  • the TrennschalterbewegCount 3 is further mechanically coupled via an insulating coupling rod with a disconnect switch drive shaft 9, wherein the insulating coupling rod 8 at its upper end 10 and at its lower end 11 each pivotally connected to the TrennschalterbewegType 3 and a boom 12 of the disconnector drive shaft 9, so that upon rotation of the disconnector drive shaft 9 via the pivotal connection of the insulating coupling rod 8 with the TrennschalterbewegCount 3, a linear guide of the Trennschalterbeweg Membershipes 3 in the guide sleeve 4 for transferring from in the FIG. 1 illustrated switch-on position of the circuit breaker 1 in an open position is possible, which with respect to the FIG. 2 is explained in more detail.
  • the insulating coupling rod 8 has an insulator portion 13, which ensures a dielectric separation between the current-carrying disconnector 1 and the disconnector drive shaft 9, and a ring segment portion 14, which, as with respect to the FIG. 2 explained in more detail below, after execution of a switch-off process to form a separation line between disconnect switch fixed contact 2 and disconnect switch contact 3 is disposed around the disconnect switch drive shaft 9 around.
  • FIG. 2 shows a perspective view of the circuit breaker 1 of FIG. 1 with a three - phase design with phases L1, L2 and L3, which have the same components and of which in the sectional view of FIG. 1 only one phase L1 is shown and described and with reference to the FIG. 2 also only the phase L1 is designated and described.
  • phases L1, L2 and L3 which have the same components and of which in the sectional view of FIG. 1 only one phase L1 is shown and described and with reference to the FIG. 2 also only the phase L1 is designated and described.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Trennschalter für eine Schaltanlage mit einem Trennschalterfestkontakt, einem Trennschalterbewegkontakt und einer Trennschalterantriebswelle, welche mittels einer isolierenden Koppelstange mit dem Trennschalterbewegkontakt mechanisch gekoppelt ist, wobei der Trennschalterfestkontakt, der Trennschalterbewegkontakt und das Drehzentrum der Trennschalterantriebswelle linear angeordnet sind und die Trennschalterantriebswelle und die Koppelstange für eine 180°-Drehung der Trennschalterantriebswelle ausgeführt sind.
  • Ein derartiger Trennschalter ist aus der EP 0 414 192 A2 bekannt.
  • Aus dem landläufigen Stand der Technik ist es bekannt, bei einer Schaltanlage mit einem Leistungsschalter diesen auf einem Einschub anzuordnen und mit lösbaren Kontakten zu versehen, so dass beim Verfahren des Einschubs aus einer Kontaktstellung in eine Trennstellung durch Lösen der lösbaren Kontakte eine Trennstrecke und somit ein Trennschalter ausgebildet ist.
  • Aus der DE 10 2007 038 898 B3 ist ein Trennschalter bekannt, bei welchem ein Trennschalterfestkontakt in Form eines Bolzens und ein Trennschalterbewegkontakt in Form einer beweglichen Hülse zum Schalten bzw. Ausbilden einer Trennstrecke vorgesehen sind, wobei die Hülse mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist und bewegbar ausgebildet ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Trennschalter für eine Schaltanlage auszubilden, welcher einen kompakten und Platz sparenden Aufbau ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe bei einem Trennschalter der eingangs genannten Art dadurch, dass die Koppelstange an ihrem oberen Ende drehgelenkig mit dem Trennschalterbewegkontakt und an ihrem unteren Ende drehgelenkig mit einem Ausleger der Trennschalterantriebswelle verbunden ist und einen Isolatorabschnitt und einen Ringsegmentabschnitt aufweist.
  • Ein derartiger Trennschalter weist einen Platz sparenden und kompakten Aufbau auf, weil alle wesentlichen Elemente linear zueinander angeordnet oder mit anderen Worten auf einer Linie angeordnet sind, so dass bezüglich einer seitlichen Ausdehnung des Trennschalters ein minimaler Platzbedarf benötigt ist. Die Ausbildung der Trennschalterantriebswelle und der Koppelstange für eine 180°-Drehung ist besonders vorteilhaft, weil dadurch zwischen einer Einschaltstellung des Trennschalters mit leitender Verbindung von Trennschalterfestkontakt und Trennschalterbewegkontakt und einer Ausschaltstellung des Trennschalters mit einer Trennstrecke zwischen dem Trennschalterfestkontakt und einem Trennschalterbewegkontakt bei Drehung der Antriebswelle um 180° die Einschaltstellung des Trennschalters und die Ausschaltstellung des Schalters jeweils so genannte Totpunkte der Antriebskinematik darstellen, so dass sich der Antrieb in seinen Endlagen der Einschaltstellung und der Ausschaltstellung des Trennschalters selbst blockiert, und somit auf aufwändige und raumgreifende zusätzliche Verriegelungsmechanismen für den Trennschalter in seiner Einschaltstellung oder in seiner Ausschaltstellung verzichtet werden kann.
  • Durch einen derartigen Ringsegmentabschnitt der Koppelstange ist ein Platz sparender Aufbau ermöglicht, weil sich dieses Ringsegment der Koppelstange in einer Ausschaltstellung um die Antriebswelle herum angeordnet befindet. Durch den Isolatorabschnitt der Koppelstange ist eine dielektrische Trennung von Kontaktsystem des Trennschalters und Antriebswelle ausgebildet.
  • In weiterer Ausführung der Erfindung ist der Trennschalterbewegkontakt als in einer leitenden Führungshülse geführter Trennschalterbolzen ausgeführt. Ein derartiger Trennschalterbolzen ist eine besonders einfache Form eines Trennschalterbewegkontaktes, wobei über die leitende Führungshülse einerseits eine mechanische Führung und andererseits eine elektrisch leitende Verbindung des Trennschalterbolzens mit weiteren stromführenden Teilen ermöglicht ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Trennschalterfestkontakt als Hülse zur Aufnahme des Trennschalterbolzens in der geschlossenen Stellung des Trennschalters ausgeführt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Führungshülse mit einem Verbindungsmittel leitend verbunden, welches Verbindungsmittel zum Anschluss von Kontakten eines Erdungsschalters und/oder eines Leistungs- oder Lastschalters vorgesehen ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Trennschalters; und
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Trennschalters.
  • Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Trennschalters 1 in einer Einschaltstellung. Der Trennschalter 1 umfasst einen Trennschalterfestkontakt 2 in Form einer Hülse sowie einen Trennschalterbewegkontakt 3, welcher als Trennschalterbolzen ausgebildet ist, der in einer Führungshülse 4 mechanisch geführt ist. Die Führungshülse 4 ist leitend mit einem Verbindungsmittel 5 in Form eines flexiblen Strombandes verbunden, welches Verbindungsmittel 5 zum Anschluss bzw. zur elektrisch leitenden Verbindung des Trennschalters 1 mit weiteren Schaltgeräten wie beispielsweise einem Erdungsschalter und/oder einem Leistungs- oder Lastschalter vorgesehen ist. Das Verbindungsmittel 5 weist dazu einen oder mehrere flexible Abschnitte 6 und 7 auf, welche eine Bewegung beispielsweise eines Kontaktes eines figürlich nicht dargestellten Leistungsschalters ermöglicht.
  • Der Trennschalterbewegkontakt 3 ist weiterhin über eine isolierende Koppelstange mit einer Trennschalterantriebswelle 9 mechanisch gekoppelt, wobei die isolierende Koppelstange 8 an ihrem oberen Ende 10 und an ihrem unteren Ende 11 jeweils drehgelenkig mit dem Trennschalterbewegkontakt 3 bzw. einem Ausleger 12 der Trennschalterantriebswelle 9 verbunden ist, so dass bei einer Drehung der Trennschalterantriebswelle 9 über die drehgelenkige Verbindung der isolierenden Koppelstange 8 mit dem Trennschalterbewegkontakt 3 eine lineare Führung des Trennschalterbewegkontaktes 3 in der Führungshülse 4 zum Überführen aus der in der Figur 1 dargestellten Einschaltstellung des Trennschalters 1 in eine Ausschaltstellung ermöglicht ist, welche mit Bezug auf die Figur 2 näher erläutert wird. Die isolierende Koppelstange 8 weist einen Isolatorabschnitt 13 auf, welcher eine dielektrische Trennung zwischen dem stromführenden Trennschalter 1 und der Trennschalterantriebswelle 9 gewährleistet, sowie einen Ringsegmentabschnitt 14, welcher sich, wie mit Bezug auf die Figur 2 weiter unten näher erläutert, nach Ausführung eines Ausschaltvorganges unter Ausbildung einer Trennstrecke zwischen Trennschalterfestkontakt 2 und Trennschalterbewegkontakt 3 um die Trennschalterantriebswelle 9 herum angeordnet befindet.
  • Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Trennschalters 1 der Figur 1 mit einer dreiphasigen Ausführung mit Phasen L1, L2 und L3, welche über gleiche Komponenten verfügen und von denen in der Schnittansicht der Figur 1 nur eine Phase L1 dargestellt ist und beschrieben wurde und mit Bezug auf die Figur 2 ebenfalls nur die Phase L1 bezeichnet und beschrieben wird. In der Figur 2 befindet sich der Trennschalter 1 in seiner Ausschaltstellung, das heißt über eine figürlich nicht dargestellte Antriebseinheit wurde eine Drehbewegung in die Trennschalterantriebswelle 9 eingeleitet, so dass über eine 180°-Drehung der Trennschalterantriebswelle 9 sich der Ringsegmentabschnitt 14 um die Trennschalterantriebswelle 9 herum angeordnet befindet und über die 180°-Drehbewegung der Trennschalterantriebswelle 9 der Trennschalterbewegkontakt 3 in Form des Trennschalterbolzens in seiner Ausschaltstellung befindet, so dass zwischen dem Trennschalterbolzen und dem Trennschalterfestkontakt 2 eine Trennstrecke d ausgebildet ist, welche zur dielektrischen Trennung von Trennschalterfestkontakt 2 und Trennschalterbewegkontakt 3 dient. Figürlich nicht dargestellt in der Figur 2 sind mit den Trennschalterfestkontakten 2 verbundene Sammelschienenanschlüsse einer figürlich ebenfalls nicht dargestellten Schaltanlage sowie an dem Verbindungsmittel 5 in Form des Strombandes anschließbare weitere Schaltgeräte wie Erdungs- und/oder Leistungs- oder Lastschalter, welche mit Kabelanschlüssen der Schaltanlage verbindbar sind. Der Trennschalter ist dabei vorgesehen zur dielektrischen Trennung der figürlich nicht dargestellten Sammelschienenanschlüsse von weiteren stromführenden oder spannungsbeaufschlagten Komponenten der Schaltanlage.
  • Durch die 180°-Drehung der Trennschalterantriebswelle 9 sind die Einschaltstellung des Trennschalters 1, figürlich dargestellt in der Figur 1, sowie die Ausschaltstellung des Trennschalters 1, figürlich dargestellt in der Figur 2, als so genannte Totpunkte der Antriebskinematik ausgebildet, so dass die Kinematik in den Endlagen selbst blockiert ist, ohne weitere aufwändige Verriegelungs- oder Blockademechanismen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Trennschalter
    2
    Trennschalterfestkontakt
    3
    Trennschalterbewegkontakt
    4
    Führungshülse
    5
    Verbindungsmittel
    6, 7
    flexible Abschnitte
    8
    isolierende Koppelstange
    9
    Trennschalterantriebswelle
    10
    oberes Ende
    11
    unteres Ende
    12
    Ausleger
    13
    Isolatorabschnitt
    14
    Ringsegmentabschnitt
    d
    Trennstrecke
    L1, L2, L3
    Phasen

Claims (4)

  1. Trennschalter (1) für eine Schaltanlage mit einem Trennschalterfestkontakt (2), einem Trennschalterbewegkontakt (3) und einer Trennschalterantriebswelle (9), welche mittels einer isolierenden Koppelstange (8) mit dem Trennschalterbewegkontakt (3) mechanisch gekoppelt ist, wobei der Trennschalterfestkontakt (2), der Trennschalterbewegkontakt (3) und das Drehzentrum der Trennschalterantriebswelle (9) linear angeordnet sind und die Trennschalterantriebswelle (9) und die Koppelstange (8) für eine 180°-Drehung der Trennschalterantriebswelle ausgeführt sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstange (8) an ihrem oberen Ende (10) drehgelenkig mit dem Trennschalterbewegkontakt (3) und an ihrem unteren Ende (11) drehgelenkig mit einem Ausleger (12) der Trennschalterantriebswelle (9) verbunden ist, und einen Isolatorabschnitt (13) und einen Ringsegmentabschnitt (14) aufweist.
  2. Trennschalter (1) nach Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschalterbewegkontakt (3) als in einer leitenden Führungshülse (4) geführter Trennschalterbolzen ausgeführt ist.
  3. Trennschalter (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschalterfestkontakt (2) als Hülse zur Aufnahme des Trennschalterbolzens in der geschlossenen Stellung des Trennschalters (1) ausgeführt ist.
  4. Trennschalter (1) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Führungshülse (4) mit einem Verbindungsmittel (5) leitend verbunden, welches Verbindungsmittel (5) zum Anschluss von Kontakten eines Erdungsschalters und/oder eines Leistungs- oder Lastschalters vorgesehen ist.
EP09782027.8A 2009-08-20 2009-08-20 Trennschalter für eine schaltanlage Active EP2467865B1 (de)

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