EP2789000B1 - Schaltgerät, insbesondere lasttrennschalter, für mittelspannungs-schaltanlagen - Google Patents

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EP2789000B1
EP2789000B1 EP13700673.0A EP13700673A EP2789000B1 EP 2789000 B1 EP2789000 B1 EP 2789000B1 EP 13700673 A EP13700673 A EP 13700673A EP 2789000 B1 EP2789000 B1 EP 2789000B1
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EP
European Patent Office
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contact
switching device
moving contact
rotatable
fixed contact
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EP13700673.0A
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English (en)
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EP2789000A1 (de
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Stefan Hohmann
Daniel Pesch
Stefan Wolf
Rene Zlydnik
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Siemens AG
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Siemens AG
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Publication date
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    • 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
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    • 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
    • H01H33/122—Load break switches both breaker and sectionaliser being enclosed, e.g. in SF6-filled container
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    • H01H33/121—Load break switches
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    • H01H33/128—Load break switches comprising a separate circuit breaker being operated by a separate mechanism interlocked with the sectionalising mechanism
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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
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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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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/022—Details particular to three-phase circuit breakers

Definitions

  • the invention relates to a switching device, in particular a load-break switch, for medium-voltage switchgear.
  • Such a load-break switch for medium voltage switchgear is for example from the DE 10 2004 006 476 A1 and comprises a main contact system and a shunt branch, in which shunt branch an erase contact arrangement for extinguishing an arc and a disconnect contact arrangement for providing a dielectric strength are provided.
  • the DE69516461 T2 describes a rotary load switch or rotary power switch with a vacuum tube for turning on the power.
  • Object of the present invention is to provide a switching device of the type mentioned, which is inexpensive to produce in a compact design.
  • a switching device for medium-voltage switchgear according to claim 1, with a main contact system, formed from a first fixed contact and a second fixed contact, which are diametrically opposed, and one by means of a centrally between the first fixed contact and the second fixed contact arranged rotary support rotatable moving contact to form a main current path in a first position of the moving contact and forming a separation path in a second position of the rotatable moving contact and a Crowstrompfad formed from the first fixed contact, the second fixed contact, a quenching contact system and a first sliding contact and a second sliding contact for forming a conductive connection with the rotatable moving contact in one between the first Posi tion and the second position rotational angle range of the rotatable moving contact such that when initiating a rotational movement in the rotatable Moving contact commutation of an alternating current flowing through the switching device from the main current path to the secondary current path is made possible, wherein the rot
  • Such a switching device on the one hand has a compact design, because by the diametrical arrangement of the first fixed contact and second fixed contact to each other and the interposed rotatable moving contact an arrangement of main flow path and Maustrompfad in a small space next to each other is enabled by a commutation of the over the Switching device guided alternating current from the main current path to the secondary current path is made possible.
  • such a switching device has a cost-effective design, because by the arranged in the secondary current path extinguishing contact system both this and the first and second sliding contacts and other connecting means to the first and the second fixed contact of inexpensive material, such as steel or stainless steel or aluminum or the like , can be produced because of the Maustrompfad only briefly during a switching operation, a current is performed until after arc quenching in the extinguishing contact system a transfer to the disconnected position of the circuit breaker, so that the requirements of the material properties of the Maustrompfades are lower than the requirements for the material properties of main current path.
  • the extinguishing contact system comprises a vacuum interrupter with a closable by means of a contact pressure spring contact system.
  • the contact system of the vacuum interrupter is held by the contact pressure spring in its closed state, as long as the means of the rotatable moving contact for interrupting the extinguishing contact system does not attack it, so that the arrangement of the extinguishing contact system in the secondary flow path, in particular for the contact pressure spring only a small spring force is necessary because no short-circuit current is passed over the Maustrompfad and thus, for example, no bounce occurs, which would require significantly higher spring forces to keep the contact system of the vacuum interrupter in the closed state ,
  • the rotatable moving contact is designed to be rotatable by 360 °.
  • the rotatable moving contact is designed to be rotatable by 360 °. This ensures in an advantageous manner that when turning only in one direction, a switch-on of the switching device by initiating the rotational movement in the same direction and transferring the rotatable moving contact from the second position to the first position of the switching without the participation of Crowstrompfades and in particular without involvement the vacuum interrupter of the extinguishing contact system is carried out so that the vacuum interrupter no requirements regarding Einschaltfestmaschine or the like are made because a Einschaltschreiben is ignited during the switching between the rotatable moving contact and the first and second fixed contacts, which in particular in the arrangement of the switching device in one with a Insulating medium, for example, an insulating gas or insulating liquid filled housing represents a simple way to perform a switch-on.
  • a switch-on of the switching device by initiating the rotational movement in the same direction and transferring the rotatable moving contact from the second position to the first position of the switching without the participation of Volunteerstrompfades
  • the means comprise a rocker for actuating a coupled by means of a guide element with a moving contact terminal bolt of the vacuum interrupter cam.
  • FIG. 1 shows a switching device in the form of a circuit breaker 1 for use in medium voltage switchgear, which are not shown in detail figuratively, the switch disconnector 1 is connected to a first fixed contact 2 with a busbar connection of the switchgear and a second fixed contact 3 with a cable outlet of the medium voltage Switchgear is connectable.
  • the first fixed contact 2 and the second fixed contact 3 together with a rotatable moving contact 4 form a main contact system and a main current path of the circuit breaker 1.
  • the moving contact 4 is designed as a pair of knives and comprises a first Knife pair end 5 and a second pair of knife ends 6 and a figuratively not shown further conductive connection between the first pair of knife ends 5 and the second pair of knife ends 6 and is located in the FIG.
  • the rotatable moving contact 4 is attached to a rotary support 7, in which rotary support 7, a drive movement of a figuratively also not shown drive for rotating the rotary support 7, and thus rotation of the rotatable moving contact 4 is possible.
  • an erase contact system 9 is electrically connected by means of a conductive connection 8, which extinguishing contact system 9 is formed by a vacuum interrupter 10 with moving contact 11 and fixed contact 12, wherein the extinguishing contact system 9 in the FIG. 1 is in the closed state by a contact pressure spring 13 on a moving contact terminal pin 14 exerts a compressive force to hold in the closed position of the extinguishing contact system 9.
  • the moving contact 11 of the extinguishing contact system 9 is in turn conductively connected to a first sliding contact 15.
  • a second sliding contact 16 by means of a further conductive connecting element 17 to the second fixed contact 3 electrically conductively connected, so that after initiating a rotary movement in the rotary support 7 and rotation of the rotatable moving contact 4 in a contact position in which the first knife pair end 5 and the second knife pair end 6 of the rotatable Moving contact 4 with the first sliding contact 15 and the second sliding contact 16 is in conductive connection, a Crowstrompfad on the first fixed contact 2, the conductive connection 8, the closed erase contact system 9, the first sliding contact 15, the rotatable moving contact 4, the second sliding contact 16, the conductive connecting element 17 and the second fixed contact 3 is formed, as with reference to the FIGS. 2 to 6 explained in more detail below.
  • a rocker 18 which has a cam track 19, through which a cam 20 can be actuated during a rotational movement of the rotatable moving contact 4, which cam disk 20 is rotatably supported at a pivot point 21 and guided by a guide pin 22 in its movement is, with a guide member 23 is provided, through which the cam 20 moves the moving contact terminal pin 14 of the extinguishing contact system 9 and the extinguishing contact system 9 opens.
  • the switch-disconnector 1 is arranged in a housing 24 which can be filled with an insulating gas or an insulating liquid and by means of fastening elements, of which only one example is denoted by 25, can be fastened and mounted on the medium-voltage switchgear.
  • the switch-disconnector 1 is in the FIG. 1 in its first position with trained main current path via the first fixed contact 2, the rotatable moving contact 4 and the second fixed contact 3.
  • the position of FIG. 2 reaches, in which the first knife pair end 5 is in conductive connection with both the first fixed contact 2 and the first sliding contact 15 and the second pair of knife ends 6 is in electrically conductive connection with the second fixed contact 3 and the second sliding contact 16, so that at that time the position of FIG.
  • the extinguishing contact system 9 is completely open and the arc extinguishing in the opened extinguishing contact system 9 of the vacuum interrupter 10 is extinguished at the current zero crossing, while the first pair of knife ends 5 and second pair of knife 6 with the first sliding contact 15 and the second sliding contact 16 is still in electrically conductive connection until after completion of the deletion process and reaching the position of FIG. 5 finally upon further rotation the position of the FIG.
  • a switch-on of the switch-disconnector 1 is done by further initiation of a rotary movement of the switch-disconnector 1 located in the disconnected position, as in FIG. 6 shown, and further rotation of the rotatable moving contact 4 in the same direction until finally the second pair of knife ends 6 with the first fixed contact 2 and the first pair of knife ends 5 with the second fixed contact 3 comes in conductive connection, wherein a Einschaltschreibbogen can be ignited beforehand, which in an arrangement of the circuit breaker 1 in a container filled with an insulating medium is unproblematic and in particular allows the vacuum interrupter 10 of the extinguishing contact system 9 to perform cost, since this is not involved in the switch-on and thus no special requirements for the breaking strength of the vacuum interrupter 10 must be made.
  • the rotatable by 360 ° Bewegumblees 4 of the secondary flow path can be formed by low-cost materials such as steel, stainless steel or aluminum, because on the Maustrompfad briefly briefly a current is performed and in particular no short-circuit current occurs in the secondary flow path.
  • FIG. 7 shows a three-phase switching device 1, wherein each phase 26, 27 or 28 according to the embodiment of FIGS. 1 to 6 is formed, of which the housing 24 are visible and wherein the individual phases 26, 27 and 28 are connected to each other via connecting elements 29, so that a simultaneous actuation of all phases by initiating a Rotary movement of a drive, not shown in the figure, is made possible in the rotary support 7.
  • FIG. 8 shows the switch-disconnector 1 in its second position with trained separation distance as already explained in more detail with reference to the figure 6, wherein in the FIG. 8 on the second fixed contact 3, a ground terminal 30 is provided, which in the FIG. 8 is conductively connected to a grounding contact 31, which is rotatably mounted at a pivot point 32 and connected to ground potential.
  • FIG. 9 the earthing contact 31 is shown separated from the ground terminal 30, so that in the position of the Erdungsbeweg Membershipes 31 shown in Figure 8, a grounding of the cable outlet portion of the switching device is formed and in the in FIG. 9 shown position, the switching device is in the normal operating mode.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät, insbesondere einen Lasttrennschalter, für Mittelspannungs-Schaltanlagen.
  • Ein derartiger Lasttrennschalter für Mittelspannungs-Schaltanlagen ist beispielsweise aus der DE 10 2004 006 476 A1 bekannt und umfasst ein Hauptkontaktsystem sowie einen Nebenschlusszweig, in welchem Nebenschlusszweig eine Löschkontaktanordnung zum Löschen eines Lichtbogens sowie eine Trennkontaktanordnung zum Bereitstellen einer Spannungsfestigkeit vorgesehen sind. Die DE69516461 T2 beschreibt einen Dreh-Lastschalter oder Dreh-Leistungsschalter mit einer Vakuumröhre zum Anschalten des Stromes.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltgerät der eingangs genannten Art auszubilden, welches bei einem kompakten Aufbau kostengünstig herstellbar ist.
  • Erfindungsgemäß gelöst wird dies durch ein Schaltgerät, insbesondere einem Lasttrennschalter, für Mittelspannungs-Schaltanlagen gemäß dem Anspruch 1, mit einem Hauptkontaktsystem, gebildet aus einem ersten Festkontakt und einem zweiten Festkontakt, welche sich diametral gegenüberstehen, und einem mittels einem mittig zwischen dem ersten Festkontakt und dem zweiten Festkontakt angeordneten Drehstützer drehbaren Bewegkontakt unter Ausbildung eines Hauptstrompfades in einer ersten Position des Bewegkontaktes und Ausbildung einer Trennstrecke in einer zweiten Position des drehbaren Bewegkontaktes sowie einem Nebenstrompfad, gebildet aus dem ersten Festkontakt, dem zweiten Festkontakt, einem Löschkontaktsystem sowie einem ersten Schleifkontakt und einem zweiten Schleifkontakt zum Ausbilden einer leitenden Verbindung mit dem drehbaren Bewegkontakt in einem zwischen der ersten Posi tion und der zweiten Position befindlichen Drehwinkelbereich des drehbaren Bewegkontaktes derart, dass beim Einleiten einer Drehbewegung in den drehbaren Bewegkontakt eine Kommutierung eines über das Schaltgerät fließenden Wechselstromes vom Hauptstrompfad auf den Nebenstrompfad ermöglicht ist, wobei der drehbare Bewegkontakt Mittel zum Unterbrechen des Löschkontaktsystems aufweist, und bei gelöschtem Lichtbogen und Einleiten weiterer Drehbewegung ein Ausbilden der Trennstrecke ermöglicht ist.
  • Ein derartiges Schaltgerät weist einerseits einen kompakten Aufbau auf, weil durch die diametrale Anordnung von erstem Festkontakt und zweitem Festkontakt zueinander sowie dem dazwischen angeordneten drehbaren Bewegkontakt eine Anordnung von Hauptstrompfad und Nebenstrompfad auf kleinem Bauraum nebeneinander ermöglicht ist, indem bei der Drehbewegung eine Kommutierung des über das Schaltgerät geführten Wechselstromes vom Hauptstrompfad auf den Nebenstrompfad ermöglicht ist. Andererseits weist ein derartiges Schaltgerät einen kostengünstigen Aufbau auf, weil durch das im Nebenstrompfad angeordnete Löschkontaktsystem sowohl dieses als auch die ersten und zweiten Schleifkontakte sowie weitere Verbindungsmittel zu dem ersten bzw. dem zweiten Festkontakt aus kostengünstigem Material, wie beispielsweise Stahl oder Edelstahl oder Aluminium oder dergleichen, herstellbar sind, weil über den Nebenstrompfad lediglich kurzzeitig bei einem Schaltvorgang ein Strom geführt wird, bis nach Lichtbogenlöschung im Löschkontaktsystem ein Überführen in die Trennstellung des Lasttrennschalters geschieht, so dass die Anforderungen an die Materialeigenschaften des Nebenstrompfades geringer sind als die Anforderungen an die Materialeigenschaften des Hauptstrompfades.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Löschkontaktsystem eine Vakuumschaltröhre mit einem mittels einer Kontaktdruckfeder schließbaren Kontaktsystem. Das Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre ist durch die Kontaktdruckfeder in seinem geschlossenen Zustand gehalten, solange die Mittel des drehbaren Bewegkontaktes zum Unterbrechen des Löschkontaktsystems nicht an diesem angreifen, so dass durch die Anordnung des Löschkontaktsystems im Nebenstrompfad insbesondere für die Kontaktdruckfeder nur eine geringe Federkraft notwendig ist, da über den Nebenstrompfad kein Kurzschlussstrom geführt wird und damit beispielsweise auch kein Prellen auftritt, welches deutlich höhere Federkräfte benötigen würde, um das Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre im geschlossenen Zustand zu halten. Der drehbare Bewegkontakt ist um 360° drehbar ausgebildet.
  • In der Ausgestaltung der Erfindung ist der drehbare Bewegkontakt um 360° drehbar ausgebildet. Dadurch ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass bei einer Drehung lediglich in einer Richtung ein Einschaltvorgang des Schaltgerätes durch Einleiten der Drehbewegung in die gleiche Richtung und Überführung des drehbaren Bewegkontaktes aus der zweiten Position in die erste Position der Einschaltvorgang ohne Beteiligung des Nebenstrompfades und insbesondere ohne Beteiligung der Vakuumschaltröhre des Löschkontaktsystems ausgeführt wird, so dass an die Vakuumschaltröhre keine Anforderungen bezüglich Einschaltfestigkeit oder dergleichen gestellt werden, weil ein Einschaltlichtbogen beim Einschaltvorgang zwischen dem drehbaren Bewegkontakt und den ersten bzw. zweiten Festkontakten gezündet wird, was insbesondere bei Anordnung des Schaltgerätes in einem mit einem Isoliermedium, beispielsweise einem Isoliergas oder einer Isolierflüssigkeit gefüllten Gehäuse eine einfache Möglichkeit zur Ausführung eines Einschaltvorganges darstellt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Mittel eine Wippe zur Betätigung einer mittels eines Führungselementes mit einem Bewegkontakt-Anschlussbolzen der Vakuumschaltröhre gekoppelten Kurvenscheibe. Ein derartiger Aufbau ist mechanisch einfach und damit kompakt und kostengünstig, da mit diesem Aufbau lediglich Arbeit gegen die geringe Federkraft der Kontaktdruckfeder des Löschkontaktsystems zu verrichten ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1:
    ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltgerätes in einer ersten Position;
    Figuren 2 bis 6:
    das Schaltgerät der Figur 1 in verschiedenen Stellungen während des Ausführens eines Schaltvorganges und Ausbildens einer Trennstrecke;
    Figur 7:
    eine dreidimensionale Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines dreiphasigen Schaltgerätes gemäß dem Schaltgerät der Figur 1;
    Figur 8:
    das Schaltgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 in Verbindung mit einem Erdungsschalter in einer ersten Position; und
    Figur 9:
    Das Schaltgerät der Figur 8 mit dem Erdungsschalter in einer zweiten Position.
  • Figur 1 zeigt ein Schaltgerät in Form eines Lasttrennschalters 1 zur Anwendung in Mittelspannungs-Schaltanlagen, welche figürlich nicht näher dargestellt sind, wobei der Lasttrennschalter 1 mit einem ersten Festkontakt 2 mit einem Sammelschienenanschluss der Schaltanlage verbindbar ist und mit einem zweiten Festkontakt 3 mit einem Kabelabgang der Mittelspannungs-Schaltanlage verbindbar ist. Der erste Festkontakt 2 und der zweite Festkontakt 3 bilden gemeinsam mit einem drehbaren Bewegkontakt 4 ein Hauptkontaktsystem und einen Hauptstrompfad des Lasttrennschalters 1 aus. Der Bewegkontakt 4 ist als Messerpaar ausgebildet und umfasst ein erstes Messerpaarende 5 sowie ein zweites Messerpaarende 6 und eine figürlich nicht dargestellte weitere leitende Verbindung zwischen erstem Messerpaarende 5 und zweitem Messerpaarende 6 und befindet sich in der Figur 1 in einer ersten Position, in welcher das erste Messerpaarende 5 mit dem ersten Festkontakt 2 eine leitende Verbindung ausbildet und das zweite Messerpaarende 6 mit dem zweiten Festkontakt 3 eine leitende Verbindung ausbildet, so dass ein Stromfluss über den Lasttrennschalter 1 bzw. über den Hauptstrompfad ermöglicht ist. Der drehbare Bewegkontakt 4 ist dabei an einem Drehstützer 7 befestigt, in welchen Drehstützer 7 eine Antriebsbewegung eines figürlich ebenfalls nicht dargestellten Antriebes zur Drehung des Drehstützers 7, und damit Drehung des drehbaren Bewegkontaktes 4 ermöglicht ist. Am ersten Festkontakt 2 ist mittels einer leitenden Verbindung 8 ein Löschkontaktsystem 9 elektrisch leitend angeschlossen, welches Löschkontaktsystem 9 durch eine Vakuumschaltröhre 10 mit Bewegkontakt 11 und Festkontakt 12 gebildet ist, wobei das Löschkontaktsystem 9 in der Figur 1 sich im geschlossenen Zustand befindet, indem eine Kontaktdruckfeder 13 auf einen Bewegkontakt-Anschlussbolzen 14 eine Druckkraft ausübt zum Halten in der geschlossenen Stellung des Löschkontaktsystems 9. Der Bewegkontakt 11 des Löschkontaktsystems 9 ist wiederum leitend verbunden mit einem ersten Schleifkontakt 15. Ein zweiter Schleifkontakt 16 ist mittels eines weiteren leitenden Verbindungselementes 17 mit dem zweiten Festkontakt 3 elektrisch leitend verbunden, so dass nach Einleiten einer Drehbewegung in den Drehstützer 7 und Drehung des drehbaren Bewegkontaktes 4 in eine Kontaktstellung, in welcher sich das erste Messerpaarende 5 bzw. das zweite Messerpaarende 6 des drehbaren Bewegkontaktes 4 mit dem ersten Schleifkontakt 15 bzw. dem zweiten Schleifkontakt 16 in leitender Verbindung befindet, ein Nebenstrompfad über den ersten Festkontakt 2, die leitende Verbindung 8, das geschlossene Löschkontaktsystem 9, den ersten Schleifkontakt 15, den drehbaren Bewegkontakt 4, den zweiten Schleifkontakt 16, das leitende Verbindungselement 17 und den zweiten Festkontakt 3 gebildet ist, wie mit Bezug auf die Figuren 2 bis 6 weiter unten näher erläutert. Am drehbaren Bewegkontakt 4 weiterhin vorgesehen ist eine Wippe 18, welche eine Kurvenbahn 19 aufweist, durch die bei einer Drehbewegung des drehbaren Bewegkontaktes 4 eine Kurvenscheibe 20 betätigbar ist, welche Kurvenscheibe 20 an einem Drehpunkt 21 drehbar gelagert und mittels eines Führungsbolzens 22 in ihrer Bewegung geführt ist, wobei ein Führungselement 23 vorgesehen ist, durch welches die Kurvenscheibe 20 den Bewegkontakt-Anschlussbolzen 14 des Löschkontaktsystems 9 bewegt und das Löschkontaktsystem 9 öffnet. Der Lasttrennschalter 1 ist dabei in einem Gehäuse 24 angeordnet, welches mit einem Isoliergas oder einer Isolierflüssigkeit befüllbar ist und mittels Befestigungselementen, von denen lediglich eines beispielhaft mit 25 bezeichnet ist, an der Mittelspannungs-Schaltanlage befestigbar und montierbar ist. Die Funktion des Lasttrennschalters 1 der Figur 1 wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 6 näher erläutert. Wie bereits oben ausgeführt, befindet sich der Lasttrennschalter 1 in der Figur 1 in seiner ersten Position mit ausgebildetem Hauptstrompfad über den ersten Festkontakt 2, den drehbaren Bewegkontakt 4 und dem zweiten Festkontakt 3. Beim Einleiten einer Antriebsbewegung in den Drehstützer 7 zum Ausführen eines Schaltvorganges und schlussendlich zum Ausbilden einer Trennstrecke zur dielektrischen Trennung wird zunächst die Stellung der Figur 2 erreicht, in welcher sich das erste Messerpaarende 5 sowohl mit dem ersten Festkontakt 2 als auch mit dem ersten Schleifkontakt 15 in leitender Verbindung befindet und das zweite Messerpaarende 6 sich mit dem zweiten Festkontakt 3 und dem zweiten Schleifkontakt 16 in elektrisch leitender Verbindung befindet, so dass zu diesem Zeitpunkt der Stellung der Figur 2 eine Kommutierung vom Hauptstrompfad auf den Nebenstrompfad bei geschlossenem Löschkontaktsystem 9 stattfindet. Bei weiterer Drehbewegung wird die Stellung der Figur 3 erreicht, in welcher sich das erste Messerpaarende 5 bzw. das zweite Messerpaarende 6 sich lediglich in leitender Verbindung mit dem ersten Schleifkontakt 15 bzw. dem zweiten Schleifkontakt 16 befinden, so dass der Hauptstrompfad unterbrochen ist. In der Stellung der Figur 3 greift die Wippe 18 mit ihrer Kurvenbahn 19 an der Kurvenscheibe 20 an, so dass durch Drehung der Kurvenscheibe 20 um den Drehpunkt 21 über das Führungselement 23 der Bewegkontakt-Anschlussbolzen 14 des Löschkontaktsystems 9 zu einer Bewegung veranlasst wird, welche gegen die Federkraft der Kontaktdruckfeder 13 einleitbar ist und zum Öffnen des Löschkontaktsystems 9 führt, so dass ein Lichtbogen im Löschkontaktsystem 9 der Vakuumschaltröhre 10 im Nebenstrompfad gezündet wird, welcher bei einem Stromnulldurchgang des über das Schaltgerät geführten Wechselstromes gelöscht wird. In der Stellung der Figur 4 ist dabei das Löschkontaktsystem 9 vollständig geöffnet und der im geöffneten Löschkontaktsystem 9 der Vakuumschaltröhre 10 brennende Lichtbogen wird beim Stromnulldurchgang gelöscht, während sich erstes Messerpaarende 5 bzw. zweites Messerpaarende 6 mit dem ersten Schleifkontakt 15 bzw. dem zweiten Schleifkontakt 16 immer noch in elektrisch leitender Verbindung befinden, bis nach Beendigung des Löschvorganges und Erreichen der Stellung der Figur 5 schließlich bei weiterer Drehbewegung die Stellung der Figur 6 erreicht wird, in welcher sich der drehbare Bewegkontakt 4 in einer zweiten Position mit ausgebildeter Trennstellung und vollständig unterbrochenem Stromfluss befindet, wobei weiterhin die Wippe 18 mit ihrer Kurvenbahn 19 nicht mehr an der Kurvenscheibe 20 angreift, so dass durch Einwirken der Federkraft der Kontaktdruckfeder 13 das Löschkontaktsystem 9 des Nebenstrompfades wieder geschlossen ist und zwischen den Messerpaarenden 5 bzw. 6 und den Festkontakten 2 bzw. 3 bzw. Schleifkontakten 15 bzw. 16 ein ausreichender Abstand besteht, um eine dielektrische Trennungsbedingung des Schaltgerätes bzw. der Mittelspannungs-Schaltanlage zu erfüllen.
  • Mit anderen Worten wird also zwischen der ersten Position des eingeschalteten Zustandes des Lasttrennschalters 1 der Figur 1 und der zweiten Position mit ausgebildeter Trennstrecke des Lasttrennschalters 1 der Figur 6 durch Einleiten einer Drehbewegung in den Drehstützer 7 und damit den drehbaren Bewegkontakt 4 ein Drehwinkelbereich des drehbaren Bewegkontaktes 4 derart durchschritten, dass zunächst eine Kommutierung des über das Schaltgerät fließenden Wechselstromes vom Hauptstrompfad auf den Nebenstrompfad ermöglicht ist und bei gelöschtem Lichtbogen und weiterer Drehbewegung eine Ausbildung der Trennstrecke unter Erreichen der zweiten Position der Figur 6 ermöglicht ist.
  • Ein Einschaltvorgang des Lasttrennschalters 1 geschieht durch weiteres Einleiten einer Drehbewegung des in der Trennstellung befindlichen Lasttrennschalters 1, wie in Figur 6 dargestellt, und weiterer Drehung des drehbaren Bewegkontaktes 4 in der gleichen Drehrichtung bis schließlich das zweite Messerpaarende 6 mit dem ersten Festkontakt 2 bzw. das erste Messerpaarende 5 mit dem zweiten Festkontakt 3 in leitende Verbindung gelangt, wobei ein Einschaltlichtbogen bereits vorher gezündet werden kann, was bei einer Anordnung des Lasttrennschalters 1 in einem mit einem Isoliermedium gefüllten Behälter unproblematisch ist und insbesondere ermöglicht, die Vakuumschaltröhre 10 des Löschkontaktsystems 9 kostengünstig auszuführen, da diese beim Einschaltvorgang nicht beteiligt ist und somit keine besonderen Anforderungen an die Einschaltfestigkeit der Vakuumschaltröhre 10 gestellt werden müssen. Weiterhin ist bei der Anordnung des um 360° drehbaren Bewegkontaktes 4 der Nebenstrompfad durch kostengünstige Materialien, wie beispielsweise Stahl, Edelstahl oder Aluminium ausbildbar, weil über den Nebenstrompfad lediglich kurzfristig kurzzeitig ein Strom geführt wird und insbesondere kein Kurzschlussstrom im Nebenstrompfad auftritt.
  • Figur 7 zeigt ein dreiphasiges Schaltgerät 1, wobei jede Phase 26, 27 oder 28 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 6 ausgebildet ist, von denen die Gehäuse 24 ersichtlich sind und wobei die einzelnen Phasen 26, 27 und 28 über Verbindungselemente 29 miteinander verbunden sind, so dass eine gleichzeitige Betätigung aller Phasen durch Einleitung einer Drehbewegung eines figürlich nicht dargestellten Antriebes in den Drehstützer 7 ermöglicht ist.
  • Figur 8 zeigt den Lasttrennschalter 1 in seiner zweiten Stellung mit ausgebildeter Trennstrecke wie mit Bezug auf die Figur 6 bereits näher erläutert, wobei in der Figur 8 am zweiten Festkontakt 3 ein Erdungsanschluss 30 vorgesehen ist, welcher in der Figur 8 mit einem Erdungsbewegkontakt 31 leitend verbunden ist, welcher an einem Drehpunkt 32 drehbar gelagert ist und mit Erdpotential verbunden ist.
  • In Figur 9 ist der Erdungsbewegkontakt 31 vom Erdungsanschluss 30 getrennt dargestellt, so dass bei der in der Figur 8 dargestellten Position des Erdungsbewegkontaktes 31 eine Erdung des Kabelabgangsbereiches des Schaltgerätes ausgebildet ist und in der in der Figur 9 dargestellten Position sich das Schaltgerät im normalen Betriebsmodus befindet.
  • Durch den separat ausgeführten Erdungsschalter mit Erdungsbewegkontakt 31, welcher über einen separaten Antrieb (figürlich nicht dargestellt) angetrieben wird, sind die Schaltstellungen von Lasttrennschalter 1 und Erdungsschalter variabel miteinander kombinierbar, so kann beispielsweise auch in einem Fehlerfall innerhalb des Behälters auch bei geschlossenem Hauptstrompfad und somit zugeschalteter Sammelschiene der gesamte Strompfad geerdet werden und dadurch wirksam ein Druckaufbau bei einem Störlichtbogen im Behälter verhindert werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Lasttrennschalter
    2
    erster Festkontakt
    3
    zweiter Festkontakt
    4
    Bewegkontakt
    5
    erstes Messerpaarende
    6
    zweites Messerpaarende
    7
    Drehstützer
    8
    leitende Verbindung
    9
    Löschkontaktsystem
    10
    Vakuumschaltröhre
    11
    Bewegkontakt
    12
    Festkontakt
    13
    Kontaktdruckfeder
    14
    Bewegkontakt-Anschlussbolzen
    15
    erster Schleifkontakt
    16
    zweiter Schleifkontakt
    17
    Verbindungselement
    18
    Wippe
    19
    Kurvenbahn
    20
    Kurvenscheibe
    21
    Drehpunkt
    22
    Führungsbolzen
    23
    Führungselement
    24
    Gehäuse
    25
    Befestigungselement
    26, 27, 28
    Phasen
    29
    Verbindungselemente
    30
    Erdungsanschluss
    31
    Erdungsbewegkontakt
    32
    Drehpunkt

Claims (3)

  1. Schaltgerät, insbesondere Lasttrennschalter (1), für Mittelspannungs-Schaltanlagen mit einem Hauptkontaktsystem, gebildet aus einem ersten Festkontakt (2) und einem zweiten Festkontakt (3), welche sich diametral gegenüberstehen, und einem mittels einem mittig zwischen dem ersten Festkontakt (2) und dem zweiten Festkontakt (3) angeordneten Drehstützer (7) drehbaren Bewegkontakt (4) unter Ausbildung eines Hauptstrompfades in einer ersten Position des drehbaren Bewegkontaktes (4) und Ausbildung einer Trennstrecke in einer zweiten Position des drehbaren Bewegkontaktes (4) sowie einem Nebenstrompfad, gebildet aus dem ersten Festkontakt (2), dem zweiten Festkontakt (3), einem Löschkontaktsystem (9) sowie einem ersten Schleifkontakt (15) und einem zweiten Schleifkontakt (16) zum Ausbilden einer leitenden Verbindung mit dem drehbaren Bewegkontakt (4) in einem zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindlichen Drehwinkelbereich des drehbaren Bewegkontaktes (4) derart, dass beim Einleiten einer Drehbewegung in den drehbaren Bewegkontakt (4) eine Kommutierung eines über das Schaltgerät fließenden Wechselstromes vom Hauptstrompfad auf den Nebenstrompfad ermöglicht ist, wobei der drehbare Bewegkontakt (4) Mittel (18, 19) zum Unterbrechen des Löschkontaktsystems (20) aufweist, und bei gelöschtem Lichtbogen und Einleiten weiterer Drehbewegung ein Ausbilden der Trennstrecke ermöglicht ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der drehbare Bewegkontakt (4) um 360° drehbar ausgebildet ist.
  2. Schaltgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Löschkontaktsystem (9) eine Vakuumschaltröhre (10) mit einem mittels einer Kontaktdruckfeder (13) schließbaren Kontaktsystem umfasst.
  3. Schaltgerät nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (18, 19) eine Wippe (18) zur Betätigung einer mittels eines Führungselementes (23) mit einem Bewegkontakt-Anschlussbolzen (14) der Vakuumschaltröhre (10) gekoppelten Kurvenscheibe (20) umfassen.
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