EP2984669A1 - Elektrisches schaltgerät - Google Patents

Elektrisches schaltgerät

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EP2984669A1
EP2984669A1 EP14721839.0A EP14721839A EP2984669A1 EP 2984669 A1 EP2984669 A1 EP 2984669A1 EP 14721839 A EP14721839 A EP 14721839A EP 2984669 A1 EP2984669 A1 EP 2984669A1
Authority
EP
European Patent Office
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contact piece
switching
switching device
kinematic chain
contact
Prior art date
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Granted
Application number
EP14721839.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2984669B1 (de
Inventor
Robert GRÜNLER
Volker Lehmann
Friedrich Löbner
Andrzej Nowakowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to PL14721839T priority Critical patent/PL2984669T3/pl
Publication of EP2984669A1 publication Critical patent/EP2984669A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2984669B1 publication Critical patent/EP2984669B1/de
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H17/00—Switches having flexible operating part adapted only for pulling, e.g. cord, chain
    • H01H17/26—Switches having flexible operating part adapted only for pulling, e.g. cord, chain having two flexible operating parts; having a single operating part adapted for pulling at both ends
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H17/00—Switches having flexible operating part adapted only for pulling, e.g. cord, chain
    • H01H17/02—Details
    • H01H17/06—Movable parts
    • H01H17/08—Operating part, e.g. cord
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H2033/028—Details the cooperating contacts being both actuated simultaneously in opposite directions
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2205/00—Movable contacts
    • H01H2205/002—Movable contacts fixed to operating part
    • 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
    • H01H3/46—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using rod or lever linkage, e.g. toggle

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching device with a first contact piece, with a second contact piece, with a first kinematic chain for driving the first contact piece and with a second kinematic chain for driving the second contact piece.
  • Such electrical switching device is known for example from European Patent EP 1 109 185 Bl.
  • the local electrical switching device has a first and a second contact piece.
  • the first contact piece is connected to a first kinematic chain.
  • the second contact piece is connected to a second kinematic chain.
  • a driving force can be individually coupled to each of the two contact pieces.
  • the movements of the two contact pieces can be synchronized with each other in a simplified manner.
  • a simplified synchronization of the movements is feasible, on the other hand, the axial Managerre- ckung the switching device is increased. As a result, in particular integration into existing systems is made more difficult.
  • the object is to provide an electrical Wennge ⁇ advises, which can be integrated with improved switching properties in existing systems.
  • an electrical switching device of the type mentioned above in that the electrical switching device has a first switching point and a second switching point, which are connected in series and the first contact piece of the first switching point is zuge ⁇ gehig and the second contact piece of the second Switching point is associated.
  • An electrical switching device is a device which serves ei ⁇ nem opening or closing an electrical current path. The first and the second contact piece are movably arranged to perform a switching action.
  • the first and the second contact piece may be movable relative to each other.
  • a switching action can be performed in the interaction of both switching points.
  • a switching operation can be, for example, a so-called switch-on or switch-off process.
  • the first and the second contact piece are part of an electrical switching device, but Kings ⁇ NEN the two switching contact pieces are different switching ⁇ places assigned to the electrical switching device .
  • the two switching points should be in this case electrically connected in series, wherein the first contact piece of ers ⁇ th switching point is associated with the second switching contact piece ⁇ the second switching point is assigned. In a switching operation, both the first switching point and the second switching point can be actuated. Ie.
  • each of the kinematic chains can control one of the switching points of the electrical switching device and mechanically independently cause a movement of the movable contact pieces (of the first and of the second contact piece).
  • both the first contact piece and the second contact piece are permanently subjected to one and the same electrical potential.
  • the two contact pieces may be arranged to be movable relative to each other. In particular, the two contact pieces can be driven in opposite directions during a switching operation by the movement starting from the respective kinematic chain.
  • the two contact pieces perform a linear movement, wherein an approximately parallel axis position of the axes of movement of the first and second contact piece is given.
  • the axes of movement can be arranged coaxially with one another.
  • the two contact pieces can each be a rated current contact piece or an arcing contact piece or else a combination of nominal current and arc contact piece.
  • an arcing contact piece essentially serves to guide an arc around a rated current contact piece, which is assigned to the respective arcing contact piece, from burnup.
  • the rated current contact pieces serve to carry a current.
  • Such a protective function can be achieved, for example, by contacting arcing contact points in advance of rated current contact pieces, so that flashovers are guided on the arcing contact pieces and when contacting the rated current contact pieces, a low-arc mutation of a current from an arcing contact piece current path to a rated current contact piece current path takes place.
  • a turn-off can be reversed accordingly provided that first disconnect the rated current contact pieces, so that a current flowing through the NennstromWallet Sharingpfad commutated current on the LichtbogenAuthstrompfad and performed at a separation of the arcing contact pieces an optionally igniting arc to the arcing contact pieces is.
  • such a configuration is known in high-voltage circuit breakers.
  • the first and / or the second contact ⁇ piece combines both rated current function and arc function, so that no use of separate arcing contact pieces and rated current contact pieces must be provided.
  • each of the switching points optimized for the respective expected switching arc can be designed so that each of the switching points needs to master only a partial arc. Accordingly, after an eros ⁇ rule of an arc over the two separation sections an increased switching path, since the two separation sections are electrically connected in series. Furthermore, the respective stroke of the two contact pieces, which are movable via the two kine ⁇ matic chains, compared to a simple correspondingly enlarged switching point is reduced.
  • Next be ⁇ is simplifying the way by a double Antrei ⁇ ben the two contact pieces to increase a contact separation speed, so that can be done more quickly making a elekt ⁇ driven insulating switching path of the electrical switching device. Furthermore, the mass of the elements to be moved per kinematic chain is reduced by a division into several separation sections, so that the drive energy, which are to be transmitted via the two kinematic chains in each case, can be reduced. Particularly, it should be provided in front ⁇ part way that the two switching points are of identical design, so that for example also the first and the second contact piece gron- be formed identical NEN.
  • the two switching points can be designed identically by two identical Druckvorrich ⁇ lines are arranged, for example, in opposite directions, so that the first contact piece and the second contact piece are permanently contacted with each other in an electrically conductive manner.
  • the two switching devices may for example be at least partially supported on a node contacting the two switching points in series.
  • the first switching point has a third contact piece and the second switching point has a fourth contact piece, wherein the first contact piece is movable relative to the third contact piece and the second contact piece is movable relative to the fourth contact piece.
  • a third contact piece is assigned to the first contact piece.
  • a fourth contact piece is assigned to the second contact piece.
  • the first contact piece and the third contact piece should be formed equal to each other.
  • the second contact piece and the fourth contact piece should have the same shape, so that a galvanic contacting of the first and third contact piece or of the second and fourth contact piece is made possible.
  • at least the first and the second contact piece should be ⁇ movably supported and drivable by the respective kinematic chain, so that both at the first switching point and at the second switching point an isolating distance for elekt ⁇ - specific insulation of first and third contact piece and second and fourth contact piece can be produced.
  • the third and the fourth contact piece may for example be arranged stationary. To generate a relative movement between the first and the third or between the second and the fourth contact piece may also be provided that the third contact piece is movably mounted and / or that the fourth contact piece is movably mounted. Thus, the possibility exists, at the first and / or at the second
  • the contact separation speed or contacting speed between the first and third contact piece at the first switching point and / or between the second and fourth contact piece at the second switching point can be additionally increased.
  • the first contact piece which can be driven via the first kinematic chain, be an insulating material zugeord ⁇ net, which integrates a Be ⁇ movement over the first switching point on the third contact piece.
  • the use of an insulating ⁇ element be provided, which transmits a movement of the second contact piece on the second switching point away on the fourth contact piece.
  • a gear arrangement can be used depending ⁇ wells which converts the movement of the respective Isolierststoffiatas, in particular reverses, so that an opposite movement is forced between the first and third and the second and fourth contact member.
  • the advertising used which surrounds at least a switching sections as Iso ⁇ lierstoffelement each an insulating material.
  • the insulating material nozzle can be used to influence a flow of a switching gas. For example, switching gas via the insulating nozzle in the area of
  • the first contact piece and the second contact piece are arranged to be movable relative to each other.
  • the first and the second contact piece can be arranged relative to each other ⁇ nander movable.
  • a substantially symmetrical electrical switching device can be generated, whose axially opposite ends are kept free of drive means of the kinematic chain.
  • the drive means / the kinematic chains can preferably engage from radial directions on the electrical switching device.
  • the electrical switching device should have a substantially cylindrically elongated extension (eg a cylindrical main body), wherein a mantelseiti- ge coupling of the kinematic chain or shell-side arrangement of drive means should be provided. Accordingly, the end faces of the electrical switching device can be freely supported ⁇ th free of the drive means or kinematic chains.
  • a further advantageous embodiment can provide that the first kinematic chain and the second kinematic chain act mechanically independently of one another.
  • An independent action of the kinematic chains makes it possible to control and move each of the two switching points mechanically independently of the other switching point. For example, a synchronization of the movements at each the two switching points are made independently.
  • the other kinematic chain can continue to maintain its operation. So it is possible, for example, at a shutdown at least one of
  • Switch points to open through one of the kinematic chains whereas the other switching point may remain in a Störpo ⁇ position.
  • the kinematic chains act mechanically independent of each other.
  • the movements of the kinematic chain can be synchronized relative to one another. It can compare, for example, a control device that Vo ⁇ ranschreiten the movement of the two kinematic chains with the progress of the other kinematic chain, thus ensuring reliable switching of the electrical switching device.
  • first kinematic chain has a first drive means and the second kinematic chain has a second drive means.
  • the first kinematic chain is used for coupling a BEWE ⁇ tion on the first contact piece.
  • the second kinematic chain is used for coupling a movement to the second contact piece.
  • a kinematic chain is used to transmit a movement of a drive means of the kinematic chain to at least the first or the second contact ⁇ piece.
  • the drive means are arranged in the respective kinematic chain to build up drive energy, to hold, to buffer, or to deliver.
  • hydraulic drive means, electric drive means or mechanical drive means such as spring-loaded drives are suitable as drive means.
  • the respective kinematic chain runs up to ⁇ at least to the first or the second contact piece.
  • the kinematic chain can lead to further elements th, such as the third or fourth contact ⁇ piece, a moving screen electrode, a movable compression device, etc. continue.
  • a kinematic chain can be implemented in a variety of ways.
  • the kinematic chain transmission rods, lever, Ge ⁇ gears, gears, cables, racks, etc. have, so that a given by the respective drive BEWE ⁇ tion either similar or by a gear effect of the kinematic chain transformed to the first or second Kon - Tact piece can be transmitted.
  • a further advantageous embodiment may provide that the first drive means and second drive means are arranged bezüg ⁇ Lich an axis of symmetry against the same on the electrical switching device.
  • a diametrically opposed arrangement of the two drive means bezüg ⁇ Lich an axis of symmetry has the advantage that both the first and the second drive means forthcoming identical units can be used Trains t.
  • a symmetrical structure enables compact a movement by the first and second drive means via the respective kinematic chain to the respective contact piece to übertra ⁇ gene.
  • the diametrically opposed arrangement of the driving means analogous to a diametrically opposed arrangement of the first and the second switching point be aligned.
  • To be ⁇ is, for example, the possibility in the field of rows ⁇ circuit (node) of the first and second switching movement to the first and the second contact piece to be transmitted. According to a counterparallel arrangement, a movement of the two contact pieces relative to the axis of symmetry can be carried out in opposite directions.
  • a further advantageous embodiment can provide that of the kinematic chains opposing movements are coupled to the first and the second contact piece.
  • An opposite movement of the first and second contact piece makes it possible to create space-saving electrical Kunststoffge ⁇ devices, with a movement due to the opposite movement of the two contact pieces during a switching operation centrally between the two contact pieces
  • a further advantageous embodiment can provide that the two kinematic chains are mechanically decoupled from each other, wherein their movements are synchronized.
  • blocking in a kinematic chain can not lead to consequential damage to the other kinematic chain. So it is for example mög ⁇ Lich, despite a mechanical failure at one of the kinematic chains see, continue to operate the mechanics of other kinematic chain.
  • a synchronization of the two movements of the kinematic chain proves to be advantageous in order to prevent overloading of one of the switching points.
  • a switching action switch-on operation, switch-off operation
  • sensors can detect a progression of a movement of one of the kinematic chains. It may be possible concludes overall in a departure from movements of the contact pieces of predetermined motion profiles in advance of a looming failure so that the electrical switching device is locked most vorsorg ⁇ Lich example for other switching operations.
  • a further advantageous embodiment can provide that a coupling of the kinematic chains takes place on the respective contact piece between the switching points.
  • the area between the switching points is the area (eg central node) in which a contacting of the switching points to generate a series connection takes place.
  • the two switching points should preferably be spaced apart on a longitudinal axis to each other, wherein between the two switching points with respect to the longitudinal axis of a
  • This area lies between the two switching points is the area in which the two switching points are contacted by elec- generic contacting permanently electrically conductively to one another, whereby linked to such region Kon ⁇ clock pieces, the movable through the first and second kinematic Ket ⁇ te are also the same electrical potential aufwei ⁇ sen can.
  • this area is a central area in the axial course of the electrical switching device with respect to the longitudinal axis.
  • Figure 1 is a side view of an electrical Wenngerä ⁇ tes, which is partially cut, the figure 2 shows an enlarged section of the cutout of Figure 1, the
  • Figure 3 is a plan view of the electrical switching device of Figure 1, partially cut away, the 4 shows the known from Figure 3 cut-free area of the electrical switching device in an enlarged view, and
  • Figure 5 is an end view of the electrical
  • FIG. 1 shows a side view of an electrical one
  • the electrical switching device has an encapsulating housing 1.
  • the encapsulating housing 1 serves to encase a first
  • the encapsulating housing 1 is designed such that it hermetically encloses the two switching points 2, 3.
  • the capsule housing 1 acts as a fluid-tight barrier.
  • the Kapse ⁇ ment housing 1 has a cylindrical body with a longitudinal axis 4.
  • the encapsulating housing 1 may have various ⁇ ious materials or material compositions.
  • the encapsulating housing 1 is provided with a base body made of a metallic material, which carries ground potential and extends substantially cylindrically with respect to the longitudinal axis 4.
  • the encapsulating housing 1 is equipped with a first outdoor bushing 5 and a second outdoor bushing 6.
  • the two outdoor bushings 5, 6 constitute electrically insulating sections in the encapsulating housing 1, through which phase conductors 5 a, 6 a can be inserted into the interior of the encapsulating housing 1 in an electrically insulated manner.
  • the phase conductors 5a, 5b pass through the barrier of the encapsulating housing 1 in an electrically insulated manner and protrude into the metallic main body of the encapsulating housing 1.
  • the phase conductors 5a, 5b are arranged in the interior of the encapsulating housing 1 electrically isolated. For electrical insulation ⁇ rule the encapsulating housing 1 is filled with an insulating fluid driven ⁇ Electr.
  • Suitable electrically insulating fluids are, for example, gaseous sulfur hexafluoride, gaseous nitrogen or gaseous carbon dioxide or mixtures with these gases.
  • the fabrics can also be present in the liquid state in the interior of the encapsulating 1.
  • fluids such as insulating oils or insulating esters can be used in liquid form. To increase the insulation resistance of the fluid, it can be subjected to overpressure.
  • the encapsulating housing 1 then serves as a pressure vessel.
  • the two Phasenlei ⁇ ter 5a, 6a via the first switching point 2 and the second switching point 3 are electrically contacted with each other or electrically separable.
  • the two switching points 2, 3 are interconnected electrically via a central node 7 with each other in series.
  • a first contact piece 8 and a second contact piece 9 are contacted on the one hand electrically to the node 7 and the other relative to the node 7 mounted axially displaceable.
  • the two contact pieces 8, 9 are of similar construction.
  • Schemati ⁇ Siert Figure 1 shows that the first contact piece 8 and the second contact piece 9 are each formed bolt-shaped, wherein the bolt axes of the two contact pieces 8, 9 extend in the direction of the longitudinal axis 4 and the contact pieces 8,
  • the central node 7 may be, for example, a metallic hollow body which is mounted on a support insulator
  • the node 7 is electrically isolated from the encapsulating housing 1 and is thus at a so-called floating electrical potential, d. h., Depending on the switching state of the two switching points 3, 2, the potential of the node 7 varies.
  • the first and the second contact piece 8, 9 are contacted via the second node with each other permanently electrically conductive.
  • the two contact pieces 8, 9 can be electrically contacted via a sliding contact arrangement with the node 7.
  • a third contact piece 11 is associated with the first contact piece 8, a third contact piece 11 opposite.
  • a fourth contact piece 12 is assigned to the second contact piece 9 opposite at the second switching point 3.
  • the third and the fourth contact piece 11, 12 are formed opposite to the respectively associated first and second contact piece 8, 9.
  • the third contact piece 11 and the fourth contact piece 12 are each designed as bushes, in which the relatively movable first contact piece 8 and the relatively movable second contact piece 9 can be retracted to a contacting tion.
  • the third contact piece 11 and the fourth contact piece 12 are presently stored stationary and electrically insulated from the encapsulating 1 is arranged ⁇ .
  • the third contact piece 11 is electrically conductively connected to the phase conductor 5 a of the first outdoor bushing 5 and connected to this rigid angle.
  • the fourth contact piece 12 is electrically conductively connected to the phase conductor 6a of the second outdoor bushing 6 and connected to this rigid angle.
  • phase conductors 5a, 6a of the two outdoor bushings 5, 6 extend the first switching point 2 and the second switching point 3, wherein the two switching points 2, 3 (via the central node 7) are electrically connected in series, so that via the phase conductor 5a, 6a of the outdoor bushings 5, 6 continuous current path by means of the two switching points 2, 3 can be contacted or separated.
  • the support insulator 10 is a rotationally symmetrical hollow body, which is connected at its first end to the node 7 and is supported on the inner shell side of the encapsulation housing 1 with its second end. About the support insulator 10 of the node 7 is held together with other elements mounted thereon, such as the first contact piece 8 and the second contact piece 9.
  • Clock track for moving the first con- 8 is a first kinematic chain is set ⁇ . 13
  • a second kinematic chain 14 is used for moving the second contact piece 9.
  • the first kinematics see chain 13 has a first drive means 15.
  • the second kinematic chain 14 has a second drive means 16.
  • the two drive means 15, 16 are used to generate a movement, which is coupled via the first and the second kinematic chain 13, 14 to the first and second contact piece 8, 9.
  • the two drive means 15, 16 are constructed in the same way and are positioned on the outer casing side on the first encapsulating housing 1.
  • the two drive means 15, 16 are each designed as Feder Appantrie- be, ie, each of the two drive means 15, 16 has at least one storage spring, which is tensioned and released their energy at a Endspannen and on the first and second contact piece 8, 9 can be coupled.
  • the kinematic chain 13, 14 each pass through the barrier of the encapsulating housing 1 a fluid-tight such that the on ⁇ leavening 15, 16 outside the encapsulating housing 1 is ⁇ assigns may be and transmit a movement in the interior of the Kapse ⁇ development housing through the wall of the encapsulating housing 1 can be, with the fluid-tightness of Kapse- lungsgeophuses 1 is maintained.
  • the kinematic chains 13, 14 each have a rotatable shaft on ⁇ which constitutes a wall of the encapsulating housing 1 by ⁇ , and is sealed by means of a rotary seal can.
  • axial movements can be tightly sealing elements is Scheme- to an initiation of a movement in the interior of the encapsulating housing 1 via a linearly displaceable Ele ⁇ ment of the kinematic chains 13 to enable the fourteenth
  • FIG. 2 shows an enlargement of the partially cut-open electrical switching device according to FIG. Schematically, the configuration of the first and the second contact piece 8, 9 and a third and a fourth contact piece 11, 12 is shown.
  • the ers ⁇ te and second or the third and fourth contact piece 8, 9, 11, 12 but also have different constructions.
  • the contact pieces 8, 9, 11, 12 each assigned separate Nennstrom- or arcing contact pieces be, which enable a temporally offset contacting of rated current and arc current paths at the first switching point 2 and at the second switching point 3.
  • the switching points 2, 3 can be designed in the manner of a single breaker circuit breaker.
  • FIG. 2 shows a detail of the kinematic chains 13, 14 known from FIG.
  • the first kinematic chain 13 erläu ⁇ tert will first be.
  • the second kinematic chain 14 is constructed in the same way.
  • Their equivalent components are provided with reference numerals which additionally have the index "a”.
  • the first kinematic chain 13 comprises a first Antriebsmit ⁇ tel 15th
  • the first drive means 15 is so rich tet that it emits a linear motion, which extends in the We ⁇ sentlichen parallel to the longitudinal axis 4.
  • This linear movement is deflected via a first lever 17 which is fixedly mounted to the capsule housing 1 to rotate about 90 °, so that a first output from the first drive ⁇ medium 15 in the direction of the longitudinal axis 4 linear Be ⁇ movement in a substantially perpendicular is converted toaloosach- se of the output from the first drive means 15 movement movement.
  • a further reversing lever 19 is arranged, which in turn converts a linear movement of the coupling rod 18 by 90 ° and this converted movement as ⁇ run in the direction of the longitudinal axis 4.
  • the movement coupled to the first reversing lever 17 in the direction of the longitudinal axis is provided with an opposite sense of direction than the movement decoupled from the further reversing lever 19, which also extends in the direction of the longitudinal axis 4. Between these two axes of movement If there is a lateral offset, which is bridged over the coupling rod 18.
  • the decoupled from the further lever 19 movement is coupled to the first contact piece 8 a ⁇ , so that the first contact piece 8 can move parallel to the longitudinal axis 4.
  • the first contact piece 9 is mounted axially movable at the node 7.
  • On the bewegli ⁇ che storage at the node 7 is an electrical con- clocking of (eg. As by sliding) of the first Kunststoffstü ⁇ ckes 8 secured to the node 7.
  • the second kinematic chain 14 has a diametrically opposed configuration in which an axis of symmetry is substantially perpendicular to the longitudinal axis ⁇ 4 (in a side view).
  • the two drive means 15, 16 deliver in the opposite direction sense movement in the direction of the longitudinal axis 4, these are deflected accordingly via lever 17m 17a, are transmitted via coupling rods 18, 18a and further deflection lever 19, 19a turn a deflection of Movement in the direction of the longitudinal axis 4 takes place, wherein the output from the on ⁇ driving means 15, 16 movement in the direction of the longitudinal axis 4 are respectively directed opposite to each other and the movements of the first and second contact piece 8, 9 is aligned opposite.
  • the first contact piece 8 are moved in the opposite direction to the second contact piece 9 loading, which is driven by the second kinematic chain fourteenth
  • a casing side hood 20 disposed in the loading ⁇ reaching the stop of the supporting insulator 10 on Kapselungsge ⁇ housing. 1
  • a fluid-tight introduction of the first or second kinematic chain 13, 14 into the encapsulating housing 1 takes place in the hood 20.
  • Main body is arranged substantially cylindrical along the longitudinal axis 4, wherein in plan view, the two free Air ducts 5, 6 can be seen. Centric a cutout is shown, which passes completely through the circumferential surface of Cape ⁇ selungsgephaseuses so that a plan view ⁇ is provided on the first drive means 15 and to the second drive means sixteenth 4 shows a Ver ⁇ magnification of the cutout from the figure 3.
  • the two drive means 15, 16 from a linear movement in the direction of the longitudinal axis 4 from, wherein the two drive means 16 are arranged opposite to a symmetry axis ⁇ equal to.
  • the axis of symmetry extends transversely, in particular 90 °, to the longitudinal axis 4.
  • the axis of symmetry of the lateral view and the symmetry axis of the plan view ⁇ span a plane which is substantially perpendicular to the longitudinal axis. 4
  • the two coupling rods 18, 18a of the first and second kinematic chains 13, 14 extend in a perpendicular to the plane of the figure 4 and are displaceable in the direction of this axis.
  • FIG. 5 shows an end view of the encapsulating ⁇ housing 1 is shown, wherein the observer of Figure 5, the second drive means 16 faces. Likewise, the second outdoor bushing 6 is facing the loading ⁇ Trachter. It can be seen that the encapsulating housing 1 has a main body with a substantially circular cross-section, wherein both the drive means 15, 16 and the Freiluft devis- guides 5, 6 are arranged on the shell side.
  • both the drive means 15, 16 and the Freiluft devis- guides 5, 6 are arranged on the shell side.
  • Outdoor bushings 5, 6 and the drive means 15, 16 be ⁇ delay of the longitudinal axis 4 diametrically opposite angeord ⁇ net.

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
  • Slide Switches (AREA)
  • Rear-View Mirror Devices That Are Mounted On The Exterior Of The Vehicle (AREA)

Abstract

Ein elektrisches Schaltgerät weist ein erstes Kontaktstück (8) sowie ein zweites Kontaktstück (9) auf. Mittels einer ersten kinematischen Kette (13) ist das erste Kontaktstück (2) antreibbar. Mittels einer zweiten kinematischen Kette (14) ist das zweite Kontaktstück (9) antreibbar. Das elektrische Schaltgerät weist eine erste Schaltstelle (2) sowie eine zweite Schaltstelle (3) auf, welche elektrisch in Reihe verschaltet sind, wobei das erste Kontaktstück (8) der ersten Schaltstelle (2) und dass zweite Kontaktstück (9) der zweiten Schaltstelle (3) zugeordnet ist.

Description

Beschreibung
Elektrisches Schaltgerät Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät mit einem ersten Kontaktstück, mit einem zweiten Kontaktstück, mit einer ersten kinematischen Kette zum Antrieb des ersten Kontaktstückes sowie mit einer zweiten kinematischen Kette zum Antrieb des zweiten Kontaktstückes.
Ein derartiges elektrisches Schaltgerät ist beispielsweise aus der Europäischen Patentschrift EP 1 109 185 Bl bekannt. Das dortige elektrische Schaltgerät weist ein erstes sowie ein zweites Kontaktstück auf. Das erste Kontaktstück ist mit einer ersten kinematischen Kette verbunden. Das zweite Kontaktstück ist mit einer zweiten kinematischen Kette verbunden. Über die jeweilige kinematische Kette können die beiden Kontaktstücke angetrieben werden. Dadurch kann eine Antriebskraft auf jedes der beiden Kontaktstücke individuell einge- koppelt werden. Somit können die Bewegungen der beiden Kontaktstücke zueinander in vereinfachter Weise synchronisiert werden. Einerseits ist eine vereinfachte Synchronisierung der Bewegungen durchführbar, andererseits wird die axiale Erstre- ckung des Schaltgerätes vergrößert. Dadurch wird insbesondere eine Integration in bestehende Anlagen erschwert.
Insofern ergibt sich als Aufgabe, ein elektrisches Schaltge¬ rät anzugeben, welches bei verbesserten Schalteigenschaften in bestehende Anlagen integriert werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem elektrischen Schaltgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das elektrische Schaltgerät eine erste Schaltstelle und eine zweite Schaltstelle aufweist, welche in Reihe verschaltet sind und das erste Kontaktstück der ersten Schaltstelle zuge¬ hörig ist und das zweite Kontaktstück der zweiten Schaltstelle zugehörig ist. Ein elektrisches Schaltgerät ist eine Vorrichtung, welche ei¬ nem Öffnen bzw. einem Schließen eines elektrischen Strompfades dient. Das erste sowie das zweite Kontaktstück sind dabei bewegbar angeordnet, um eine Schalthandlung zu vollziehen.
Das erste und das zweite Kontaktstück können relativ zueinander bewegbar sein. Eine Schalthandlung kann im Zusammenwirken beider Schaltstellen vollzogen werden. Eine Schalthandlung kann beispielsweise ein sogenannter Einschalt- bzw. Aus- schaltvorgang sein. Das erste und das zweite Kontaktstück sind dabei Teil eines elektrischen Schaltgerätes, jedoch kön¬ nen die beiden Schaltkontaktstücke unterschiedlichen Schalt¬ stellen des elektrischen Schaltgerätes zugeordnet sein. Vorteilhaft sollten die beiden Schaltstellen dabei elektrisch in Reihe verschaltet sein, wobei das erste Kontaktstück der ers¬ ten Schaltstelle zugeordnet ist und das zweite Schaltkontakt¬ stück der zweiten Schaltstelle zugeordnet ist. Bei einem Schaltvorgang kann sowohl die erste Schaltstelle als auch die zweite Schaltstelle betätigt werden. D. h. bei einem Aus- schaltvorgang können beide Schaltstellen geöffnet werden, so dass zwei in Reihe geschaltete Trennstrecken an den Schalt¬ stellen entstehen. Umgekehrt können bei einem Einschaltvorgang die erste Trennstrecke der ersten Schaltstelle sowie die zweite Trennstrecke der zweiten Schaltstelle durchgeschaltet werden, so dass über die erste Schaltstelle und über die zweite Schaltstelle ein geschlossener Strompfad am elektri¬ schen Schaltgerät gegeben ist. Die erste kinematische Kette kann einem Antreiben des ersten Kontaktstückes der ersten Schaltstelle und die zweite kinematische Kette kann einem An- treiben des zweiten Kontaktstückes der zweiten Schaltstelle dienen. Entsprechend kann jede der kinematischen Ketten eine der Schaltstellen des elektrischen Schaltgerätes ansteuern und mechanisch unabhängig voneinander eine Bewegung der bewegbaren Kontaktstücke (des ersten sowie des zweiten Kontakt- Stückes) hervorrufen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die über jede der beiden kinematischen Ketten zu übertragende Antriebsenergie zu reduzieren. Beispielsweise besteht so die Möglichkeit, die beiden kinematischen Ketten jeweils mit re¬ duzierten Dimensionen auszustatten, da jede der beiden kinematischen Ketten nur Teile der zum Schalten des elektrischen Schaltgerätes notwendigen Bewegungen zu erzeugen hat. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass sowohl das erste Kontaktstück als auch das zweite Kontaktstück dauerhaft mit ein und demselben elektrischen Potential beaufschlagt sind. Dabei können die beiden Kontaktstücke jedoch relativ zueinander bewegbar angeordnet sein. Insbesondere können die beiden Kon- taktstücke während eines Schaltvorganges durch die von der jeweiligen kinematischen Kette ausgehende Bewegung gegensinnig angetrieben sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die beiden Kontaktstücke eine lineare Bewegung vollziehen, wobei eine annähernd parallele Achslage der Bewegungsachsen des ersten und zweiten Kontaktstückes gegeben ist. Insbesondere können die Bewegungsachsen koaxial zueinander angeordnet sein. Bei den beiden Kontaktstücken kann es sich jeweils um ein Nennstromkontaktstück oder um ein Lichtbogenkontaktstück oder auch um eine Kombination aus Nennstrom- und Lichtbogen- kontaktstück handeln. Dabei dient ein Lichtbogenkontaktstück im Wesentlichen einem Führen eines Lichtbogens um ein Nennstromkontaktstück, welches dem jeweiligen Lichtbogenkontaktstück zugeordnet ist, vor Abbrand zu schützen. Dabei dienen die Nennstromkontaktstücke dem Führen eines Stromes. Eine derartige Schutzfunktion kann beispielsweise erreicht werden, indem Lichtbogenkontaktstücke einander voreilend vor Nenn- stromkontaktstücken kontaktieren, so dass Vorüberschläge an den Lichtbogenkontaktstücken geführt sind und bei einem Kontaktieren der Nennstromkontaktstücke ein lichtbogenarmes Kom- mutieren eines Stromes von einem Lichtbogenkontaktstückstrom- pfad auf einen Nennstromkontaktstückstrompfad erfolgt. Bei einem Ausschaltvorgang kann entsprechend umgekehrt vorgesehen sein, dass zunächst die Nennstromkontaktstücke trennen, so dass ein über den Nennstromkontaktstückpfad fließender Strom auf den Lichtbogenkontaktstückstrompfad kommutiert und bei einem Trennen der Lichtbogenkontaktstücke ein gegebenenfalls zündender Lichtbogen an den Lichtbogenkontaktstücken geführt ist. Beispielsweise ist eine derartige Ausgestaltung bei Hochspannungsleistungsschaltern bekannt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das erste und/oder das zweite Kontakt¬ stück sowohl Nennstromfunktion als auch Lichtbogenfunktion vereinigt, so dass keine Nutzung von separaten Lichtbogenkontaktstücken und Nennstromkontaktstücken vorgesehen sein muss.
Durch eine Aufteilung einer Schaltstrecke des elektrischen Schaltgerätes auf eine erste Schaltstelle und eine zweite Schaltstelle können beispielsweise auftretende Schaltlichtbö¬ gen sich auf mehreren Schaltstrecken verteilen, so dass ein vereinfachtes Löschen von Schaltlichtbögen möglich ist. Weiterhin kann so jede der Schaltstellen optimiert auf den jeweilig erwarteten Schaltlichtbogen ausgelegt sein, so dass jede der Schaltstellen lediglich einen Teillichtbogen zu beherrschen braucht. Entsprechend stellt sich nach einem Erlö¬ schen eines Lichtbogens über die beiden Trennstrecken eine vergrößerte Schaltstrecke ein, da die beiden Trennstrecken elektrisch in Reihe geschaltet sind. Weiterhin ist der jewei- lige Hub der beiden Kontaktstücke, die über die beiden kine¬ matischen Ketten bewegbar sind, gegenüber einer einfachen entsprechend vergrößerten Schaltstelle reduziert. Weiter be¬ steht vereinfacht die Möglichkeit durch ein doppeltes Antrei¬ ben der beiden Kontaktstücke eine Kontakttrenngeschwindigkeit zu erhöhen, so dass ein schnelleres Herstellen einer elekt¬ risch isolierenden Schaltstrecke des elektrischen Schaltgerätes erfolgen kann. Weiterhin wird durch eine Aufteilung in mehrere Trennstrecken die Masse der zu bewegenden Elemente je kinematischer Kette reduziert, so dass die Antriebsenergie, welche über die beiden kinematischen Ketten jeweils zu übertragen sind, reduziert werden kann. Insbesondere sollte vor¬ teilhaft vorgesehen sein, dass die beiden Schaltstellen baugleich ausgeführt sind, so dass beispielsweise auch das erste sowie das zweite Kontaktstück baugleich ausgeformt sein kön- nen. Beispielsweise können die beiden Schaltstellen gleichartig ausgestaltet sein, indem zwei baugleiche Schaltvorrich¬ tungen beispielsweise gegensinnig zueinander angeordnet sind, so dass das erste Kontaktstück sowie das zweite Kontaktstück dauerhaft miteinander elektrisch leitend kontaktiert sind. Die beiden Schaltvorrichtungen können beispielsweise zumindest teilweise an einem die beiden Schaltstellen in Reihe kontaktierenden Knotenpunkt abgestützt sein.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die erste Schaltstelle ein drittes Kontaktstück aufweist und die zweite Schaltstelle ein viertes Kontaktstück aufweist, wobei das erste Kontaktstück relativ zum dritten Kontaktstück bewegbar ist und das zweite Kontaktstück relativ zum vierten Kontaktstück bewegbar ist.
Zur Ausbildung der ersten Schaltstelle ist dem ersten Kon- taktstück ein drittes Kontaktstück zugeordnet. Zur Ausbildung der zweiten Schaltstelle ist dem zweiten Kontaktstück ein viertes Kontaktstück zugeordnet. Das erste Kontaktstück sowie das dritte Kontaktstück sollten gegengleich ausgeformt sein. Ebenso sollten das zweite Kontaktstück und das vierte Kon- taktstück gegengleich ausgeformt sein, so dass eine galvanische Kontaktierung von erstem und drittem Kontaktstück bzw. von zweitem und viertem Kontaktstück ermöglicht ist. Dabei sollten zumindest das erste sowie das zweite Kontaktstück be¬ wegbar und durch die jeweilige kinematische Kette antreibbar gelagert sein, so dass sowohl an der ersten Schaltstelle als auch an der zweiten Schaltstelle eine Trennstrecke zur elekt¬ rischen Isolierung von erstem und drittem Kontaktstück bzw. zweitem und viertem Kontaktstück herstellbar ist. Das dritte und das vierte Kontaktstück können beispielsweise ortsfest angeordnet sein. Zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem dritten bzw. zwischen dem zweiten und dem vierten Kontaktstück kann auch vorgesehen sein, dass das dritte Kontaktstück bewegbar gelagert ist und/oder dass das vierte Kontaktstück bewegbar gelagert ist. Somit ist die Mög- lichkeit gegeben, an der ersten und/oder an der zweiten
Schaltstelle eine Schaltbewegung durch eine Bewegung von erstem und drittem bzw. zweitem und viertem Kontaktstück zu er- zeugen. Dadurch kann beispielsweise die Kontakttrenngeschwindigkeit bzw. Kontaktierungsgeschwindigkeit zwischen erstem und drittem Kontaktstück an der ersten Schaltstelle und/oder zwischen zweitem und viertem Kontaktstück an der zweiten Schaltstelle zusätzlich vergrößert werden. Beispielsweise kann dem ersten Kontaktstück, welches über die erste kinematische Kette antreibbar ist, ein Isolierstoffelement zugeord¬ net sein, welches über die erste Schaltstelle hinweg eine Be¬ wegung auf das dritte Kontaktstück einkoppelt. Ebenso kann an der zweiten Schaltstelle die Verwendung eines Isolierstoff¬ elementes vorgesehen sein, welches eine Bewegung von dem zweiten Kontaktstück über die zweite Schaltstelle hinweg auf das vierte Kontaktstück überträgt. Bevorzugt kann dabei je¬ weils eine Getriebeanordnung eingesetzt werden, welche die Bewegung des jeweiligen Isolierststoffelementes umwandelt, insbesondere umkehrt, so dass zwischen dem ersten und dritten bzw. dem zweiten und vierten Kontaktstück eine entgegengesetzte Bewegung erzwungen wird. Beispielsweise kann als Iso¬ lierstoffelement jeweils eine Isolierstoffdüse verwendet wer- den, welche eine Schaltstelle zumindest abschnittweise umgibt. Die Isolierstoffdüse kann dazu genutzt werden, eine Strömung eines Schaltgases zu beeinflussen. Beispielsweise kann Schaltgas über die Isolierdüse in den Bereich der
Schaltstrecke gelenkt werden, so dass ein dort brennender Lichtbogen bei einem Ausschaltvorgang beblasen und gekühlt wird. Somit besteht die Möglichkeit, dass jede der beiden Schaltstellen jeweils relativ zueinander bewegbare Kontaktstücke aufweist, wobei die jeweils beiderseits der jeweiligen Schaltstelle befindlichen Kontaktstücke während einer Schalt- handlung in Bewegung versetzt werden. So kann die Kontakttrenngeschwindigkeit an jeder der beiden Schaltstellen zusätzlich erhöht werden und insgesamt kann die Schaltgeschwindigkeit des die beiden in Reihe verschalteten Schaltstellen aufweisenden elektrischen Schaltgerätes erhöht werden. Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass das erste Kontaktstück und das zweite Kontaktstück relativ zueinander bewegbar angeordnet sind. Das erste sowie das zweite Kontaktstück können relativ zuei¬ nander bewegbar angeordnet sein. Insbesondere können die bei¬ den Kontaktstücke gegensinnig bewegbar gelagert sein. Dadurch ist beispielsweise die Möglichkeit gegeben, zentrisch an dem elektrischen Schaltgerät sowohl eine Bewegung der ersten ki- nematischen Kette als auch eine Bewegung der zweiten kinematischen Kette in das elektrische Schaltgerät einzukoppeln und im Bereich der elektrischen Kontaktierung (Knotenpunkt) der beiden Schaltstellen eine Bewegung in Zweige des elektrischen Schaltgerätes, welche die erste Schaltstelle bzw. die zweite Schaltstelle aufweisen, einzukoppeln. Somit kann ein im Wesentlichen symmetrisches elektrisches Schaltgerät erzeugt werden, dessen axial entgegengesetzt gerichtete Enden frei von Antriebsmitteln der kinematischen Kette gehalten sind. Die Antriebsmittel/die kinematischen Ketten können bevorzugt aus radialen Richtungen an dem elektrischen Schaltgerät angreifen. Bevorzugt sollte das elektrische Schaltgerät eine im Wesentlichen zylindrisch langgestreckte Ausdehnung (z. B. ein zylindrischer Grundkörper) aufweisen, wobei eine mantelseiti- ge Einkopplung der kinematischen Kette bzw. mantelseitige An- Ordnung von Antriebsmitteln vorgesehen sein sollte. Entsprechend können die Stirnseiten des elektrischen Schaltgerätes frei von Antriebsmittel bzw. kinematischen Ketten freigehal¬ ten werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die erste kinematische Kette sowie die zweite kinematische Kette mechanisch unabhängig voneinander wirken.
Ein unabhängiges Wirken der kinematischen Ketten gestattet es, jede der beiden Schaltstellen mechanisch unabhängig von der anderen Schaltstelle anzusteuern und zu bewegen. So kann beispielsweise eine Synchronisierung der Bewegungen an jeder der beiden Schaltstellen unabhängig voneinander vorgenommen werden. Insbesondere bei Störungen im Betrieb einer der kine¬ matischen Ketten kann die andere kinematische Kette weiterhin ihren Betrieb aufrecht erhalten. So ist es beispielsweise möglich, bei einem Ausschaltvorgang zumindest eine der
Schaltstellen durch eine der kinematischen Ketten zu öffnen, wohingegen die andere Schaltstelle eventuell in einer Störpo¬ sition verharrt. Die kinematischen Ketten wirken dabei mechanisch unabhängig voneinander. Über weitere Einrichtungen, beispielsweise Steuereinrichtungen, können die Bewegungen der kinematischen Kette jedoch relativ zueinander synchronisiert sein. Es kann beispielsweise eine Steuereinrichtung das Vo¬ ranschreiten der Bewegung einer der beiden kinematischen Ketten mit dem Voranschreiten der jeweils anderen kinematischen Kette vergleichen und so ein sicheres Schalten des elektrischen Schaltgerätes sicherstellen.
Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die erste kinematische Kette ein erstes Antriebmittel aufweist und die zweite kinematische Kette ein zweites Antriebsmittel aufweist .
Die erste kinematische Kette dient dem Einkoppeln einer Bewe¬ gung auf das erste Kontaktstück. Die zweite kinematische Ket- te dient dem Einkoppeln einer Bewegung auf das zweite Kontaktstück. Eine kinematische Kette dient einer Übertragung einer Bewegung von einem Antriebsmittel der kinematischen Kette bis zumindest zu dem ersten bzw. dem zweiten Kontakt¬ stück. Die Antriebsmittel sind in der jeweiligen kinemati- sehen Kette dazu eingerichtet, Antriebsenergie aufzubauen, vorzuhalten, zwischenzuspeichern, bzw. abzugeben. Als Antriebsmittel sind beispielsweise hydraulische Antriebsmittel, elektrische Antriebsmittel oder mechanische Antriebsmittel wie Federspeicherantriebe, geeignet. Von den Antriebsmitteln ausgehend verläuft die jeweilige kinematische Kette bis zu¬ mindest zu dem ersten oder dem zweiten Kontaktstück. Gegebenenfalls kann die kinematische Kette sich zu weiteren Elemen- ten, wie beispielsweise dem dritten bzw. vierten Kontakt¬ stück, einer bewegten Schirmelektrode, einer bewegbaren Kompressionseinrichtung usw. fortsetzen. Eine kinematische Kette kann verschiedenartigst ausgeführt sein. Beispielsweise kann die kinematische Kette Übertragungsstangen, Umlenkhebel, Ge¬ triebe, Zahnräder, Seilzüge, Zahnstangen usw. aufweisen, so dass eine von dem jeweiligen Antriebsmittel abgegebene Bewe¬ gung entweder gleichartig oder durch eine Getriebewirkung der kinematischen Kette umgeformt auf das erste bzw. zweite Kon- taktstück übertragen werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das erste Antriebsmittel und das zweite Antriebsmittel bezüg¬ lich einer Symmetrieachse gegengleich an dem elektrischen Schaltgerät angeordnet sind.
Eine gegengleiche Anordnung der beiden Antriebsmittel bezüg¬ lich einer Symmetrieachse weist den Vorzug auf, dass sowohl für das erste als auch für das zweite Antriebsmittel bevor- zugt baugleiche Einheiten eingesetzt werden können. Ein symmetrischer Aufbau ermöglicht es, kompakt eine Bewegung vom ersten bzw. vom zweiten Antriebsmittel über die jeweilige kinematische Kette auf das jeweilige Kontaktstück zu übertra¬ gen. Beispielsweise kann die gegengleiche Anordnung der An- triebsmittel analog zu einer gegengleichen Anordnung der ersten und der zweiten Schaltstelle ausgerichtet sein. So be¬ steht beispielsweise die Möglichkeit im Bereich der Reihen¬ schaltung (Knotenpunkt) von erster und zweiter Schaltstelle eine Bewegung auf das erste sowie das zweite Kontaktstück zu übertragen. Entsprechend einer gegengleichen Anordnung kann eine Bewegung der beiden Kontaktstücke bezüglich der Symmetrieachse gegensinnig erfolgen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass von den kinematischen Ketten gegensinnige Bewegungen auf das erste und das zweite Kontaktstück eingekoppelt werden. Ein gegensinniges Bewegen von erstem und zweitem Kontaktstück ermöglicht es, möglichst platzsparende elektrische Schaltge¬ räte zu gstalten, wobei eine Bewegung aufgrund der gegensinnigen Bewegung der beiden Kontaktstücke während eines Schalt- Vorganges zentral zwischen den beiden Kontaktstücken
eingekoppelt werden kann. Eine gegensinnige Bewegung kann da¬ bei linear, kreisförmig, schwenkend usw. erfolgen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die beiden kinematischen Ketten voneinander mechanisch entkoppelt sind, wobei deren Bewegungen synchronisiert erfolgen.
Eine mechanische Entkopplung der beiden kinematischen Ketten hat zur Folge, dass mechanische Störungen der einen kinemati- sehen Kette nicht auf die andere kinematische Kette übertra¬ gen werden können. Beispielsweise kann einem Blockieren in einer kinematischen Kette nicht zu Folgeschäden an der anderen kinematischen Kette führen. So ist es beispielsweise mög¬ lich, trotz einer mechanischen Störung an einer der kinemati- sehen Ketten, die Mechanik der anderen kinematischen Kette weiterhin zu betätigen. Eine Synchronisation der beiden Bewegungen der kinematischen Kette erweist sich als vorteilhaft, um eine Überlastung einer der Schaltstellen zu verhindern. Im Zusammenspiel der beiden Kontaktstücke der beiden Schaltstel- len kann eine Schaltaufgäbe (Einschaltvorgang; Ausschaltvorgang) durch das elektrische Schaltgerät beherrscht werden. Beispielsweise kann über Sensoren ein Voranschreiten einer Bewegung einer der kinematischen Ketten detektiert werden. Gegebenenfalls kann bei einem Abweichen von Bewegungen der Kontaktstücke von vorher festgelegten Bewegungsprofilen bereits im Vorfeld auf eine sich abzeichnende Störung ge- schlussfolgert werden, so dass das elektrische Schaltgerät beispielsweise für weitere Schalthandlungen höchst vorsorg¬ lich gesperrt wird. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine Einkoppelung der kinematischen Ketten auf das jeweilige Kontaktstück zwischen den Schaltstellen erfolgt. Der Bereich zwischen den Schaltstellen ist der Bereich (z. B. zentraler Knotenpunkt) , in welchem eine Kontaktierung der Schaltstellen zur Erzeugung einer Reihenschaltung erfolgt. Die beiden Schaltstellen sollten bevorzugt auf einer Längsachse beabstandet zueinander angeordnet sein, wobei zwischen den beiden Schaltstellen bezüglich der Längsachse eine
Einkoppelung der Bewegungen der kinematischen Kette auf das erste bzw. zweite Kontaktstück erfolgen sollte. Dieser zwischen den beiden Schaltstellen liegende Bereich ist der Bereich, in welchem die beiden Schaltstellen durch eine elekt- rische Kontaktierung dauerhaft elektrisch leitend miteinander kontaktiert sind, wodurch mit diesem Bereich verbundene Kon¬ taktstücke, die durch die erste bzw. zweite kinematische Ket¬ te bewegbar sind, auch dasselbe elektrische Potential aufwei¬ sen können. Somit ist dieser Bereich ein zentraler Bereich im axialen Verlauf des elektrischen Schaltgerätes bezüglich der Längsachse .
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Da- bei zeigt die
Figur 1 eine Seitenansicht eines elektrischen Schaltgerä¬ tes, welche teilweise freigeschnitten ist, die Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Freischneidung nach Figur 1, die
Figur 3 eine Draufsicht auf das elektrische Schaltgerät nach Figur 1, teilweise freigeschnitten, die Figur 4 den aus der Figur 3 bekannten freigeschnittenen Bereich des elektrischen Schaltgerätes in einer vergrößerten Ansicht, und die
Figur 5 eine stirnseitige Ansicht des elektrischen
Schaltgerätes .
Die Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines elektrischen
Schaltgerätes in so genannter Dead-Tank-Bauweise . Das elekt- rische Schaltgerät weist ein Kapselungsgehäuse 1 auf. Das Kapselungsgehäuse 1 dient einem Ummanteln einer ersten
Schaltstelle 2 sowie einer zweiten Schaltstelle 3. Vorliegend ist das Kapselungsgehäuse 1 derart ausgestaltet, dass es die beiden Schaltstellen 2, 3 hermetisch umschließt. Das Kapse- lungsgehäuse 1 wirkt als fluiddichte Barriere. Das Kapse¬ lungsgehäuse 1 weist einen zylindrischen Grundkörper mit einer Längsachse 4 auf. Das Kapselungsgehäuse 1 kann verschie¬ denartige Materialien bzw. Materialzusammensetzungen aufweisen. Vorliegend ist das Kapselungsgehäuse 1 mit einem Grund- körper aus einem metallischen Material ausgestattet, welcher Erdpotential führt und sich im Wesentlichen zylindrisch zur Längsachse 4 erstreckt. Weiterhin ist das Kapselungsgehäuse 1 mit einer ersten Freiluftdurchführung 5 sowie einer zweiten Freiluftdurchführung 6 ausgestattet. Die beiden Freiluft- durchführungen 5, 6 stellen im Kapselungsgehäuse 1 elektrisch isolierende Abschnitte dar, durch welche Phasenleiter 5a, 6a elektrisch isoliert in das Innere des Kapselungsgehäuses 1 einführbar sind. Die Phasenleiter 5a, 5b durchsetzen die Barriere des Kapselungsgehäuses 1 elektrisch isoliert und ragen bis in den metallischen Grundkörper des Kapselungsgehäuses 1 hinein. Die Phasenleiter 5a, 5b sind im Innern des Kapselungsgehäuses 1 elektrisch isoliert angeordnet. Zur elektri¬ schen Isolation ist das Kapselungsgehäuse 1 mit einem elekt¬ risch isolierenden Fluid befüllt. Als elektrisch isolierende Fluide eignen sich beispielsweise gasförmiges Schwefelhexa- fluorid, gasförmiger Stickstoff oder gasförmiges Kohlendioxid bzw. Gemische mit diesen Gasen. Wahlweise können die Stoffe auch in flüssigem Zustand im Innern des Kapselungsgehäuses 1 vorliegen. Alternativ können auch Fluide wie Isolieröle oder Isolierester in flüssiger Form eingesetzt werden. Zur Erhöhung der Isolationsfestigkeit des Fluids kann dieses mit Überdruck beaufschlagt werden. Das Kapselungsgehäuse 1 dient dann als Druckbehälter.
Im Innern des Kapselungsgehäuses 1 sind die beiden Phasenlei¬ ter 5a, 6a über die erste Schaltstelle 2 sowie die zweite Schaltstelle 3 miteinander elektrisch kontaktierbar bzw. voneinander elektrisch trennbar. Die beiden Schaltstellen 2, 3 sind dabei über einen zentralen Knotenpunkt 7 miteinander elektrisch in Reihe verschaltet. An dem zentralen Knotenpunkt 7 des elektrischen Schaltgerätes sind ein erstes Kontaktstück 8 sowie ein zweites Kontaktstück 9 zum einen elektrisch mit dem Knotenpunkt 7 kontaktiert und zum anderen relativ zum Knotenpunkt 7 axial verschiebbar gelagert. Dabei sind die beiden Kontaktstücke 8, 9 gleichartig aufgebaut. Schemati¬ siert zeigt die Figur 1, dass das erste Kontaktstück 8 sowie das zweite Kontaktstück 9 jeweils bolzenförmig ausgeformt sind, wobei die Bolzenachsen der beiden Kontaktstücke 8, 9 in Richtung der Längsachse 4 verlaufen und die Kontaktstücke 8,
9 axial verschiebbar am zentralen Knotenpunkt 7 gelagert sind. Der zentrale Knotenpunkt 7 kann beispielsweise ein me- tallischer Hohlkörper sein, welcher auf einem Stützisolator
10 innenwändig am Kapselungsgehäuse 1 gelagert ist. Somit ist der Knotenpunkt 7 elektrisch isoliert gegenüber dem Kapselungsgehäuses 1 angeordnet und befindet sich somit auf einem so genannten schwimmenden elektrischen Potential, d. h., je nach Schaltzustand der beiden Schaltstellen 3, 2 variiert das Potential des Knotenpunktes 7.
Das erste sowie das zweite Kontaktstück 8, 9 sind über den zweiten Knotenpunkt miteinander dauerhaft elektrisch leitend kontaktiert. Beispielsweise können die beiden Kontaktstücke 8, 9 über eine Gleitkontaktanordnung mit dem Knotenpunkt 7 elektrisch kontaktiert sein. An der ersten Schaltstelle 2 ist dem ersten Kontaktstück 8 ein drittes Kontaktstück 11 gegenüberliegend zugeordnet. In analoger Weise ist an der zweiten Schaltstelle 3 dem zweiten Kontaktstück 9 ein viertes Kontaktstück 12 gegenüberliegend zugeordnet. Das dritte und das vierte Kontaktstück 11, 12 sind gegengleich zu dem jeweils zugeordneten ersten bzw. zweiten Kontaktstück 8, 9 ausgeformt. Vorliegend sind das dritte Kontaktstück 11 sowie das vierte Kontaktstück 12 jeweils als Buchsen ausgeführt, in welche das relativ bewegbare erste Kontaktstück 8 bzw. das relativ bewegbare zweite Kontaktstück 9 zu einer Kontaktie- rung einfahrbar ist. Das dritte Kontaktstück 11 sowie das vierte Kontaktstück 12 sind vorliegend ortsfest gelagert und elektrisch isoliert gegenüber dem Kapselungsgehäuse 1 ange¬ ordnet. Das dritte Kontaktstück 11 ist elektrisch leitend mit dem Phasenleiter 5a der ersten Freiluftdurchführung 5 verbunden und mit diesem winkelstarr verbunden. Das vierte Kontaktstück 12 ist elektrisch leitend mit dem Phasenleiter 6a der zweiten Freiluftdurchführung 6 verbunden und mit diesem winkelstarr verbunden. Zwischen den Phasenleitern 5a, 6a der beiden Freiluftdurchführungen 5, 6 erstrecken sich die erste Schaltstelle 2 sowie die zweite Schaltstelle 3, wobei die beiden Schaltstellen 2, 3 (über den zentralen Knotenpunkt 7) elektrisch in Reihe geschaltet sind, so dass ein über die Phasenleiter 5a, 6a der Freiluftdurchführungen 5, 6 verlau- fender Strompfad mittels der beiden Schaltstellen 2, 3 kontaktierbar oder auftrennbar ist.
Der Stützisolator 10 ist ein rotationssymmetrischer Hohlkörper, welcher mit seinem ersten Ende mit dem Knotenpunkt 7 verbunden ist und mit seinem zweiten Ende innenmantelseitig am Kapselungsgehäuse 1 abgestützt ist. Über den Stützisolator 10 ist der Knotenpunkt 7 nebst daran gelagerten weiteren Elementen, wie beispielsweise das erste Kontaktstück 8 sowie das zweite Kontaktstück 9 gehalten. Zur Bewegung des ersten Kon- taktstückes 8 ist eine erste kinematische Kette 13 einge¬ setzt. Zur Bewegung des zweiten Kontaktstückes 9 ist eine zweite kinematische Kette 14 eingesetzt. Die erste kinemati- sehe Kette 13 weist ein erstes Antriebsmittel 15 auf. Die zweite kinematische Kette 14 weist ein zweites Antriebsmittel 16 auf. Die beiden Antriebsmittel 15, 16 dienen der Erzeugung einer Bewegung, welche über die erste bzw. die zweite kinema- tische Kette 13, 14 auf das erste bzw. zweite Kontaktstück 8, 9 eingekoppelt wird. Die beiden Antriebsmittel 15, 16 sind vorliegend baugleich ausgeführt und sind außenmantelseitig am ersten Kapselungsgehäuse 1 positioniert. Vorliegend sind die beiden Antriebsmittel 15, 16 jeweils als Federspeicherantrie- be ausgelegt, d. h., jedes der beiden Antriebsmittel 15, 16 verfügt über zumindest eine Speicherfeder, welche gespannt wird und deren Energie bei einem Endspannen abgegeben und auf das erste bzw. zweite Kontaktstück 8, 9 eingekoppelt werden kann. Die kinematische Kette 13, 14 durchsetzen jeweils die Barriere des Kapselungsgehäuses 1 fluiddicht, so dass die An¬ triebsmittel 15, 16 außerhalb des Kapselungsgehäuses 1 ange¬ ordnet sein können und eine Bewegung in das Innere des Kapse¬ lungsgehäuses durch die Wandung des Kapselungsgehäuses 1 übertragen werden kann, wobei die Fluiddichtigkeit des Kapse- lungsgehäuses 1 erhalten bleibt. Beispielsweise können die kinematischen Ketten 13, 14 jeweils eine drehbare Welle auf¬ weisen, welche eine Wandung des Kapselungsgehäuses 1 durch¬ setzt und mittels einer Drehdichtung gedichtet ist. Weiterhin können auch axiale Bewegungen dichtende Dichtelemente einge- setzt werden, um eine Einleitung einer Bewegung in das Innere des Kapselungsgehäuses 1 über ein linear verschiebliches Ele¬ ment der kinematischen Ketten 13, 14 zu ermöglichen.
In der Figur 2 ist eine Vergrößerung des teilweise freige- schnittenen elektrischen Schaltgerätes nach Figur 1 gezeigt. Schematisch ist die Ausgestaltung des ersten sowie des zweiten Kontaktstückes 8, 9 sowie eines dritten und eines vierten Kontaktstückes 11, 12 gezeigt. Darüber hinaus können das ers¬ te und zweite bzw. das dritte und vierte Kontaktstück 8, 9, 11, 12 jedoch auch abweichende Konstruktionen aufweisen. Beispielsweise können den Kontaktstücken 8, 9, 11, 12 jeweils separate Nennstrom- bzw. Lichtbogenkontaktstücke zugeordnet sein, welche ein zeitlich versetztes Kontaktieren von Nennstrom- und Lichtbogenstrompfaden an der ersten Schaltstelle 2 bzw. an der zweiten Schaltstelle 3 ermöglichen. Insbesondere können die Schaltstellen 2, 3 nach Art eines jeweils einfach unterbrechenden Leistungsschalters ausgeführt sein. Eine er¬ findungsgemäße Ausgestaltung eines elektrischen Schaltgerätes ist unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Kontaktstücke 8, 9, 11, 12 möglich. In der Figur 2 ist ein Detail der aus der Figur 1 bekannten kinematischen Ketten 13, 14 dargestellt. Beispielhaft soll zunächst der Aufbau der ersten kinematischen Kette 13 erläu¬ tert werden. Die zweite kinematische Kette 14 ist gegengleich aufgebaut. Deren gleichwirkende Baugruppen sind mit Bezugs- zeichen versehen, welche ergänzend den Index „a" aufweisen.
Die erste kinematische Kette 13 weist ein erstes Antriebsmit¬ tel 15 auf. Das erste Antriebsmittel 15 ist derart eingerich¬ tet, dass es eine Linearbewegung abgibt, welche sich im We¬ sentlichen parallel zur Längsachse 4 erstreckt. Diese lineare Bewegung wird über einen ersten Umlenkhebel 17, welcher ortsfest zum Kapselungsgehäuse 1 drehbeweglich gelagert ist, um 90° umgelenkt, so dass eine zunächst von dem ersten Antriebs¬ mittel 15 in Richtung der Längsachse 4 abgegebene lineare Be¬ wegung in eine im Wesentlichen rechtwinklig zur Bewegungsach- se der vom ersten Antriebsmittel 15 abgegebenen Bewegung verlaufende Bewegung umgeformt wird. Über eine Koppelstange 18, welche innerhalb des Stützisolators 10 geführt ist, wird die¬ se Bewegung in das Innere des Knotenpunktes 7 übertragen. In¬ nerhalb des Knotenpunktes 7 ist ein weiterer Umlenkhebel 19 angeordnet, welcher eine lineare Bewegung der Koppelstange 18 wiederum um 90° umwandelt und diese gewandelte Bewegung wie¬ derum in Richtung der Längsachse 4 verlaufen lässt. Dabei ist die auf den ersten Umlenkhebel 17 eingekoppelte Bewegung in Richtung der Längsachse mit einem entgegengesetzten Rich- tungssinn versehen, als die von dem weiteren Umlenkhebel 19 ausgekoppelte Bewegung, welche ebenfalls in Richtung der Längsachse 4 verläuft. Zwischen diesen beiden Bewegungsachsen liegt ein lateraler Versatz vor, welcher über die Koppelstange 18 überbrückt wird. Die aus dem weiteren Umlenkhebel 19 ausgekoppelte Bewegung wird auf das erste Kontaktstück 8 ein¬ gekoppelt, so dass sich das erste Kontaktstück 8 parallel zur Längsachse 4 bewegen kann. Dazu ist das erste Kontaktstück 9 axial beweglich am Knotenpunkt 7 gelagert. Über die bewegli¬ che Lagerung am Knotenpunkt 7 ist auch eine elektrische Kon- taktierung (z. B. durch Gleitkontakte) des ersten Kontaktstü¬ ckes 8 mit dem Knotenpunkt 7 sichergestellt. Die zweite kine- matische Kette 14 weist eine gegengleiche Ausgestaltung auf, wobei eine Symmetrieachse im Wesentlichen lotrecht zur Längs¬ achse 4 liegt (in einer Seitenansicht) . Somit ist es möglich, dass die beiden Antriebsmittel 15, 16 mit entgegengesetztem Richtungssinn Bewegung in Richtung der Längsachse 4 abgeben, diese entsprechend über Umlenkhebel 17m 17a umgelenkt werden, über Koppelstangen 18, 18a übertragen werden und über weitere Umlenkhebel 19, 19a wiederum eine Umlenkung der Bewegung in Richtung der Längsachse 4 erfolgt, wobei die aus den An¬ triebsmitteln 15, 16 abgegebene Bewegung in Richtung der Längsachse 4 jeweils entgegengesetzt zueinander gerichtet sind und die Bewegungen des ersten und zweiten Kontaktstückes 8, 9 entgegengesetzt ausgerichtet ist. Entsprechend kann, an¬ getrieben von der ersten kinematischen Kette 13, das erste Kontaktstück 8 gegensinnig zu dem zweiten Kontaktstück 9 be- wegt werden, welches von der zweiten kinematischen Kette 14 angetrieben ist. Zur Einkoppelung der kinematischen Kette in das Innere des Kapselungsgehäuses 1 ist mantelseitig im Be¬ reich des Anschlages des Stützisolators 10 am Kapselungsge¬ häuse 1 eine Haube 20 angeordnet. In die Haube 20 erfolgt ei- ne fluiddichte Einführung der ersten bzw. der zweiten kinematischen Kette 13, 14 in das Kapselungsgehäuse 1.
In der Figur 3 ist eine Draufsicht auf das elektrische
Schaltgerät, wie aus den Figuren 1 und 2 bekannt, darge- stellt. Zu erkennen ist das Kapselungsgehäuse 1, dessen
Grundkörper im Wesentlichen zylindrisch längs der Längsachse 4 angeordnet ist, wobei in der Draufsicht die beiden Frei- luftdurchführungen 5, 6 erkennbar sind. Zentrisch ist eine Freischneidung dargestellt, welche die Mantelfläche des Kap¬ selungsgehäuses vollständig durchsetzt, so dass eine Drauf¬ sicht auf das erste Antriebsmittel 15 sowie auf das zweite Antriebsmittel 16 ermöglicht ist. Die Figur 4 zeigt eine Ver¬ größerung der Freischneidung aus der Figur 3. Die beiden Antriebsmittel 15, 16 geben eine lineare Bewegung in Richtung der Längsachse 4 ab, wobei die beiden Antriebsmittel 16 be¬ züglich einer Symmetrieachse gegengleich angeordnet sind. Auch in einer Draufsicht erstreckt sich die Symmetrieachse quer, insbesondere 90°, zur Längsachse 4. Die Symmetrieachse der seitlichen Ansicht sowie die Symmetrieachse der Drauf¬ sicht spannen eine Ebene auf, welche im Wesentlichen lotrecht zur Längsachse 4 liegt. Zu erkennen ist die Ausgestaltung der zweiarmigen Umlenkhebel 17, 17a mit voneinander axial
beabstandeten Armen, welche jeweils auf einer Welle aufsit¬ zen, so dass jeweils eine zentrische Drehlagerung der Wellen der Umlenkhebel 17, 17a erfolgen kann. Die beiden Koppelstangen 18, 18a der ersten bzw. zweiten kinematischen Kette 13, 14 erstrecken sich in einer Lotrechten zur Zeichenebene der Figur 4 und sind in Richtung dieser Achse verschiebbar.
In der Figur 5 ist eine stirnseitige Ansicht des Kapselungs¬ gehäuses 1 dargestellt, wobei dem Betrachter der Figur 5 das zweite Antriebsmittel 16 zugewandt ist. Ebenso ist dem Be¬ trachter die zweite Freiluftdurchführung 6 zugewandt. Zu erkennen ist, dass das Kapselungsgehäuse 1 einen Grundkörper mit im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweist, wobei sowohl die Antriebsmittel 15, 16 als auch die Freiluftdurch- führungen 5, 6 mantelseitig angeordnet sind. Dabei sind die
Freiluftdurchführungen 5, 6 und die Antriebsmittel 15, 16 be¬ züglich der Längsachse 4 diametral gegenüberliegend angeord¬ net .

Claims

Patentansprüche
1. Elektrisches Schaltgerät mit einem ersten Kontaktstück (8), mit einem zweiten Kontaktstück (9), mit einer ersten ki- nematischen Kette (13) zum Antrieb des ersten Kontaktstückes
(8) sowie mit einer zweiten kinematischen Kette (14) zum Antrieb des zweiten Kontaktstückes (9),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das elektrische Schaltgerät eine erste Schaltstelle (2) und eine zweite Schaltstelle (3) aufweist, welche in Reihe ver¬ schaltet sind und das erste Kontaktstück (8) der ersten
Schaltstelle (2) zugehörig ist und das zweite Kontaktstück
(9) der zweiten Schaltstelle (3) zugehörig ist.
2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die erste Schaltstelle (2) ein drittes Kontaktstück (11) auf¬ weist und die zweite Schaltstelle (3) ein viertes Kontakt¬ stück (12) aufweist, wobei das erste Kontaktstück (8) relativ zum dritten Kontaktstück (11) bewegbar ist und das zweite
Kontaktstück (9) relativ zum vierten Kontaktstück (12 bewegbar ist.
3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das erste Kontaktstück (8) und das zweite Kontaktstück (9) relativ zueinander bewegbar angeordnet sind.
4. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die erste kinematische Kette (13) sowie die zweite kinemati¬ sche Kette (14) mechanisch unabhängig voneinander wirken.
5. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die erste kinematische Kette (13) ein erstes Antriebmittel (15) aufweist und die zweite kinematische Kette (14) ein zweites Antriebsmittel (16) aufweist.
6. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das erste Antriebsmittel (15) und das zweite Antriebsmittel (16) bezüglich einer Symmetrieachse gegengleich an dem elektrischen Schaltgerät angeordnet sind.
7. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s von den kinematischen Ketten (13, 14) gegensinnige Bewegungen auf das erste und das zweite Kontaktstück (8, 9) eingekoppelt werden.
8. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die beiden kinematischen Ketten (13, 14) voneinander mecha- nisch entkoppelt sind, wobei deren Bewegungen synchronisiert erfolgen .
9. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s eine Einkoppelung der kinematischen Ketten (13, 14) auf das jeweilige Kontaktstück (8, 9) zwischen den Schaltstellen (2, 3) erfolgt.
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