EP3928344A1 - Optimised three-position switch - Google Patents

Optimised three-position switch

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Publication number
EP3928344A1
EP3928344A1 EP20718152.0A EP20718152A EP3928344A1 EP 3928344 A1 EP3928344 A1 EP 3928344A1 EP 20718152 A EP20718152 A EP 20718152A EP 3928344 A1 EP3928344 A1 EP 3928344A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
current path
control means
moving
position switch
Prior art date
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Granted
Application number
EP20718152.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3928344B1 (en
Inventor
Stefan Hohmann
Daniel Pesch
Martin RATKA
Rene Zlydnik
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
Publication of EP3928344A1 publication Critical patent/EP3928344A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP3928344B1 publication Critical patent/EP3928344B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—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
    • 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
    • H01H3/42—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/003—Earthing switches

Definitions

  • the invention relates to a switchgear, insbesonde re for medium and / or high voltages, with an optimized three-position switch and an optimized three-position switch.
  • Switch disconnectors must be able to carry and switch off the rated current of an electrical network, whereby a defined insulating distance must be maintained in the "off" switching state.
  • the switch disconnector must also carry the rated and short-time currents, switch on the short-circuit current and be able to extinguish the switching arc
  • the power of the switch-disconnector is essentially defined by the rated voltage, the rated current and the rated current (to be switched).
  • the object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and to provide a switchgear with a three-position switch and a three-position switch for this purpose.
  • One embodiment relates to a three-position switch, in particular for medium and / or high voltages, the three-position switch having a main current path and an auxiliary current path parallel to the main current path, the auxiliary current path providing an arc extinguishing device with arc extinguishing contacts, of which at least one arc extinguishing contact is an arc extinguishing contact and wherein the main current path is a contact system of movement contacts,
  • the moving contacts are arranged on a common axis of rotation between the fixed contacts, the moving contacts are rotatable through the axis of rotation and at least the second moving contact is so movably Gela that the movement of the second moving contact via a first control means in addition to the movement of the axis of rotation is controllable and movable, a second control means, which is movably connected to the first control means, is designed to move a third control means together with the first control means, the third control means with the moving arc extinguishing contact is connected in such a way that the movement of the third control means generates and controls a movement of the moving arc extinguishing contact, the moving contacts being configured to contact the fixed contacts and to establish a current path between different fixed contacts.
  • the partial decoupling of the movement of the first moving contact and the second moving contact in the main current path ensures that the required isolation distance between moving contacts and fixed contacts is always maintained, while at the same time ensuring a more compact structure. It is preferred that the first moving contact is firmly connected to the rotation axis or the first control means and thus always moves synchronously with the rotation axis or the first control means.
  • the second control means together with the first control means, causes the third control means to move the arc-extinguishing contact in different directions of rotation about the axis of rotation through the first control means and the second control means to different positions of the first moving contact.
  • first control means with a first control profile and the second control means with a second control profile control the position and movement of the third control means via a third control profile arranged on the third control means.
  • the interlocking of the control profiles enables a complex sequence of movements of the first moving contact and the second moving contact without unnecessarily increasing the complexity of the drive.
  • the movement of the second moving contact is controlled or can be controlled by a control bolt in or along a curved path in or on the first control means.
  • the arc extinguishing device is a vacuum interrupter, in particular a vacuum load interrupter.
  • the switch is a three-position switch for gas-insulated switchgear, the insulating gas being SF6, containing SF6 or being different from SF6.
  • the insulating gas SF6 or a gas mixture with SF6 or an insulating gas different from SF6 can be used or is used.
  • the insulating gas contains fluoroketones and / or fluoronitriles and / or fluorinated compounds and / or nitrogen and carbon dioxide or contains a greater part or is formed to at least 95% of nitrogen and carbon dioxide.
  • the moving arc extinguishing contact has a puncture on a bolt of the moving arc extinguishing contact, into which a lever of the third control means engages and wherein a contact strip in the area of the puncture in the moving bolt of the vacuum interrupter is designed as a resilient, pre-tensioned clamp.
  • the contact strip electrically conductively connects the bolt of the arc extinguishing movement contact with the fixed auxiliary current path contact.
  • the contact strip both planar surfaces of the bolt, between which two planar surfaces of the bolt the lever of the third control means engages, with a defined or definable biasing force.
  • the lever is located within the bracket geometry. When actuated, the lever force always acts on the bolt of the vacuum interrupter via the contact strip, which forms a current band or part of a current band.
  • control electrodes are arranged in such a way that a dielectric strength is applied to the respective control electrodes Contacts is increased.
  • control electrodes are formed from a conductive material and are coated with an insulating layer. This increases the dielectric strength of the commutation distance and also ensures that no pre-ignition arc ignites on one of the control electrodes when it is switched on.
  • first moving contact is designed as a first moving contact widened at an end pointing away from the axis of rotation in such a way that the widened first moving contact both the main current path fixed contact and the Ne at a transition between the first main current path fixed contact and secondary current path fixed contact Benstrompfadfest Quiltitch touched at the same time, so electrically contacted.
  • the widened first moving contact has one or more slots, in particular longitudinal slots, at least at the end facing away from the axis of rotation, so that the first moving contact when entering or leaving the first main current path fixed contact and / or the second Main current path fixed contact and / or secondary current path fixed contact is less stiff and prevents or reduces bouncing of the first moving contact when it hits the first main current path fixed contact.
  • Switchgear especially medium or high-voltage switchgear, with a three-position switch according to one of the above versions.
  • the switchgear is designed as a gas-insulated switchgear, with SF6 or a gas mixture with SF6 or an insulating gas different from SF6 being or being used as the insulating gas.
  • the exemplary embodiment describes a switching principle of a load break switch, in particular a load break switch in an SF6-free environment, in which a vacuum load interrupter is preferably used as the arc extinguishing device.
  • the required isolating distance is created using a knife system, the moving contacts in the main current path in the gas space.
  • the opening of the vacuum tube that is, the opening of the arc extinguishing contacts of the arc extinguishing device, and thus switching off the current is initiated.
  • the first movement contact moves on one of the auxiliary current path fixed contact associated with the arc extinguishing movement contact of the vacuum tube, a sliding contact, such as the first main current path fixed contact, the second main current path fixed contact and the earth fixed contact.
  • the vacuum tube is only loaded with electricity for the short time it is switched off.
  • the switch-on strength and continuous current carrying capacity is guaranteed via the main current path, which, as previously known, is designed for the busbar and cable outlet connection via a moving knife system, the moving contacts, and two fixed contacts, the first main current path fixed contact and the second main current path fixed contact.
  • the vacuum tube opening is kinematically controlled by a first control means and a second control means, for example a Cam, and a third control means, for example a lever or means provided with a lever accordingly to the rotary position of the switch blade system, the moving contacts controlled.
  • a first control means and a second control means for example a Cam
  • a third control means for example a lever or means provided with a lever accordingly to the rotary position of the switch blade system, the moving contacts controlled.
  • the moving bolt of the vacuum tube which is connected to the arc extinguishing contact that carries out the lifting movement, preferably consists of a one-piece rod with a puncture or a taper or constriction into which the lever engages at the interface to the lever. This saves additional components and results in a cost-effective and reliable mechanical connection.
  • the moving bolt is electrically connected to the fixed auxiliary current path contact via a flexible current band.
  • power cords are screwed onto the vacuum tube bolts.
  • the auxiliary current path is subject to lower requirements with regard to electrical conductivity.
  • connection of the current band to the vacuum tube such as clipping or clipping via a clamp effect, similar to shaft securing elements, a plug connection, or a push-button connection of a 9V battery or an ESD spiral cable.
  • the current band in the area of the A stab in the moving bolt of the vacuum interrupter is designed as a spring-loaded, pretensioned clamp, and makes contact with the planar surfaces of the bolt with a defined biasing force.
  • the lever is located within the clip geometry. The lever force acts when it is actuated always over the current band on the bolt of the vacuum tube. During actuation, this increases the pressing force of the live parts on one another and thus improves the electrical contact.
  • This connection described has the advantage of a quick, simple but also error-free assembly. It decouples the current band from the rotational alignment of the vacuum tube around its own axis and therefore does not require any additional measures to prevent the
  • the second control center e.g. B. a flap, provided as an extension of the first control means, the cam, which only comes into effect when egg ner activation, and the cam is extended.
  • this flap is swiveled away from the kinematic function by the lever.
  • the earth position can be achieved by switching to the "OFF" position. This results in a switch with the known three switching positions on /
  • the flow of current from the main current path to the secondary current path should take place without interruption.
  • Control electrodes arranged in contacts increase the dielectric strength of the contacts to one another.
  • the conductive control electrodes are also coated with an insulating layer. This increases the dielectric strength of the commutation distance and also ensures that no pre-ignition arc ignites on one of the control electrodes when it is switched on.
  • a widened first moving contact is suitable, for example a widened switch blade, which is geometrically able to briefly contact both contacts simultaneously.
  • the fixed auxiliary current path contact only carries the rated current for a short time and is designed as a sliding or sliding contact, the pressure should be applied to reduce wear
  • Switching knife on the bypass path fixed contact lowered. This can be done via a thinner design of the secondary flow path fixed contact compared to the first main current path fixed contact, the second main current path fixed contact and the fixed earth contact, or via a separate contact point with less pressure.
  • the contact can also be made radially or from the outside on the moving contacts.
  • the fixed bypass path contact can be made movable. This has the advantage that the switch blade is narrower and the fixed auxiliary current path contact is more compact. leads can be. Depending on the overall design of the switching device, this can lead to a smaller design.
  • the fixed bypass path contact must be moved along with the switch blade during switch-off until the vacuum tube has switched off the current. The design must be such that the distance between the secondary contact including the switch blade and the busbar contact increases sufficiently quickly to be voltage-proof against the overvoltages that occur during a switch-off.
  • This principle of the contact extension can be transferred to the cable outlet contact in the same way with a double-breaking isolator.
  • the first moving contact e.g. the corresponding switch blade
  • the first moving contact for mechanical decoupling of the two moving contact contact surfaces of the first moving contact, slotted long, that is, radially in relation to the circular movement of the switch blade.
  • the first moving contact experiences a pre-alignment via the auxiliary current path fixed contact before it makes contact with the busbar.
  • the widening of the first moving contact while driving over and leaving the auxiliary current path has no fixed contact due to the longitudinal slot
  • the contact pressure force and the drive-up dynamics on the first main current path fixed contact behave autonomously in relation to the contact with the auxiliary current path fixed contact.
  • the switching device must realize the three switching positions on / off / earth and provide a dynamic intermediate position for switching off the power. At the same time, it requires larger voltage distances compared to SF6-insulated switchgear.
  • the moving contacts are designed to rotate centrally and with double interruption.
  • the moving contacts contain a joint in order to enable a kink, and thus an optimal division of installation space, but also different movement sequences of the individual moving contacts.
  • the first moving contact which goes through the commutation, is here directly connected to the axis of rotation, the main rotor.
  • the second moving contact also referred to as a secondary switch blade, is intended to have a fixed path contact during a switch-off until after the current flow on the second main current has been switched off, e.g. the cable outlet contact, remain. Only then should the second moving contact be engaged and follow the movement of the axis of rotation, the main rotor.
  • This control is implemented through the interaction of a control bolt and at least two cam tracks.
  • One of the cam tracks is located on an immobile component, e.g. Support structure, e.g. a partition.
  • the second cam track is located on the first control means, which is firmly connected to the main rotor.
  • the two cam tracks each have an individual course, are arranged next to one another in parallel planes and at all times form a common overlap in which the control pin is located.
  • the movement of one of the components causes the curves to move relative to one another. Due to the Relativbe movement, the common overlap is shifted at will according to the design of the cam tracks.
  • the course of the cam tracks can be designed in such a way that the joint intersection of the cam tracks stops, makes its own movement, or moves exactly with the moving part.
  • the control bolt always follows the common overlap and can be used to take along, move or stop another component yourself. This enables any coupling and decoupling of a component to the main rotor.
  • the control bolt moves the second moving contact.
  • a radially arranged elongated hole is introduced into the second moving contact around the control pin.
  • the cam control is symmetrically mirrored or doubled around the center of the phase.
  • the advantage of the switching kinematics described is in particular the use of an inexpensive vacuum load interrupter that is not switch-on-proof and is only designed for switching off.
  • the tube has no or only low requirements in terms of switch-on strength, surge current conditions or even continuous current carrying capacity.
  • the current flow in the secondary current path is limited only to the short period of time during which the current is canceled.
  • the use of copper in the secondary trumpet can be reduced, which in turn brings cost advantages.
  • the arrangement of the first control means, the flap, in the second control means, the main rotor, which varies the kinematics between switching on and off, enables a simple and compact design and a dielectrically interference-free un placement of a return spring on the electrical potential of the moving contacts.
  • the breaking arc is only located in the tube. This minimizes the wear and tear on the isolator contacts, since there is no erosion on the contacts due to the arc when switching off.
  • the joint between the moving contacts e.g. The switching knife assembly, in combination with the cam track control of the second moving contact, enables different movement states of moving contacts depending on the switching angle, despite only one drive movement. This enables previously contradicting movement states, thereby moving contacts
  • Fig. 2 Schematic representation of an inventive Three-position switch in the commutation phase from ON to delete and a corresponding replacement circuit diagram
  • Fig. 3 Schematic representation of an inventive
  • Fig. 4 Schematic representation of an inventive
  • Fig. 5 Schematic representation of an inventive
  • Fig. 6 Schematic representation of a section with the
  • FIG. 1 shows an equivalent circuit diagram of a three-position switch 5 with the main current path 10, the auxiliary current path 15, the first main current path fixed contact 50, the second main current path fixed contact 60, the auxiliary current path fixed contact 70, the fixed earth contact 80 and the arc extinguishing device 150, here a vacuum interrupter.
  • the three-position switch 5 has a secondary flow path consisting of the arc extinguishing device 150, with the arc extinguishing contacts 160, the arc extinguishing fixed contact 163, the arc extinguishing moving contact 165, the Contact strip 170 between the moving arc extinguishing contact 165 and the fixed auxiliary current path contact 70 and the fixed auxiliary current path contact 70.
  • the three-position switch 5 also has a first th main current path fixed contact 50, a second main current path fixed contact 60 and a fixed earth contact 80.
  • the first moving contact 20 and the second moving contact 30 are rotatable and pivotable about the axis of rotation 17.
  • the first moving contact 20 is firmly connected to the axis of rotation 17 and / or the first control means 90.
  • the second moving contact 30 can move with the first control means 90 and the axis of rotation 17 or move relative to the first control means 90 and the axis of rotation 17.
  • the first fixed main current path contact 50 and the second fixed main current path contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30.
  • a current can therefore flow via the main current path 10.
  • FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram of a three-position switch 5 with the main current path 10, the auxiliary current path 15, the first main current path fixed contact 50, the second main current path fixed contact 60, the auxiliary current path fixed contact 70, the earth fixed contact 80 and the arc extinguishing device 150, here a vacuum interrupter.
  • the three-position switch 5 has a secondary trompfad consisting of the arc extinguishing device 150, with the arc extinguishing contacts 160, the arc extinguishing fixed contact 163, the arc extinguishing moving contact 165, the contact strip 170 between the arc extinguishing moving contact 165 and auxiliary current path fixed contact 70 and the auxiliary current path fixed contact 70. Furthermore, the three-position switch 5 has a first main current path fixed contact 50, a second main current path fixed contact. TrompfadfestWallet 60 and a ErdfestWallet 80.
  • the first moving contact 20 and the second moving contact 30 Centrally between the fixed contacts 50, 60, 70, 80 are the first moving contact 20 and the second moving contact 30, which are electrically connected by means of a joint.
  • control electrodes 180 are arranged in the area of the fixed contacts 50, 60, 70, 80.
  • a first control means 90 with a first control profile 92 and a second control means 100 with a second control profile 102 control the position and movement of the third control means 110 with a third control profile 112.
  • the third control means is connected to the arc extinguishing movement contact and thus determines whether the arc extinguishing device 150 is open, closed, or in motion.
  • the first moving contact 20 and the second moving contact 30 are rotatable and pivotable about the axis of rotation 17.
  • the first moving contact 20 is firmly connected to the axis of rotation 17 and / or the first control means 90.
  • the second moving contact 30 can move with the first control means 90 and the axis of rotation 17 or move relative to the first control means 90 and the axis of rotation 17.
  • a control pin 195 in the cam track 190 controls the movement of the second moving contact 30.
  • the first main current path fixed contact 50, the auxiliary current path fixed contact 70 and the second main current fixed path contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30.
  • a current can therefore flow via the main current path 10 and the auxiliary current path 15.
  • FIG. 3 shows on the left side an equivalent circuit diagram of a three-position switch 5 with the main current path 10, the Auxiliary current path 15, the first main current path fixed contact 50, the second main current path fixed contact 60, the auxiliary current path fixed contact 70, the fixed earth contact 80 and the arc extinguishing device 150, here a vacuum interrupter.
  • the schematic of a three-position switch 5 according to the invention is in the "extinguishing" position.
  • the three-position switch 5 has a secondary current path consisting of the arc extinguishing device 150, with the arc extinguishing contacts, the arc extinguishing fixed contact 163, the arc extinguishing moving contact 165, the contact strip 170 between the arc extinguishing moving contact 165 and the fixed auxiliary current path contact 70 and the fixed auxiliary current path contact 70.
  • the three-position switch 5 also has a first fixed main current path contact 50, a second fixed main current path contact 60 and a fixed earth contact 80.
  • the first moving contact 20 and the second moving contact 30, Centrally between the fixed contacts 50, 60, 70, 80 are the first moving contact 20 and the second moving contact 30, which are electrically connected by means of a joint.
  • Control electrodes 180 are arranged in the area of the fixed contacts 50, 60, 70, 80.
  • a first control means 90 with a first control profile 92 and a second Steer rstoff 100 with a second control profile 102 control the position and movement of the third control means 110 with a third control profile 112.
  • the third control means is connected to the arc extinguishing movement contact and thus determines whether the arc extinguishing device 150 is open, closed or moving is located.
  • the first moving contact 20 and the second Be wegWallet 30 are rotatable about the axis of rotation 17, pivotable bar.
  • the first moving contact 20 is firmly connected to the axis of rotation 17 and / or to the first control means 90.
  • the second moving contact 30 can move with the first control means 90 and the axis of rotation 17 or move relative to the first control means 90 and the axis of rotation 17.
  • the auxiliary current path fixed contact and the second main current path fixed contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30.
  • the light- Arc extinguishing device extinguishes the arc 164 between the fixed arc extinguishing contact 163 and the arc extinguishing movement contact 165.
  • FIG. 4 shows an equivalent circuit diagram of a three-position switch 5 with the main current path 10, the auxiliary current path 15, the first main current path fixed contact 50, the second main current path fixed contact 60, the auxiliary current path fixed contact 70, the fixed earth contact 80 and the arc extinguishing device 150, here a vacuum interrupter.
  • the three-position switch 5 has a secondary current path consisting of the arc extinguishing device 150, with the arc extinguishing contacts 160, the arc extinguishing fixed contact 163, the arc extinguishing moving contact 165, the Contact strip 170 between arc extinguishing moving contact 165 and auxiliary current path fixed contact 70 and the auxiliary current path fixed contact 70. Furthermore, the three-position switch 5 has a first main current path fixed contact 50, a second main current path fixed contact 60 and a fixed earth contact 80.
  • the first moving contact 20 and the second moving contact 30 are rotatable and pivotable about the axis of rotation 17.
  • the first moving contact 20 is fixed to the axis of rotation 17 and / or to the first control means 90 connected.
  • the second moving contact 30 can move with the first control means 90 and the axis of rotation 17 or move relative to the first control means 90 and the axis of rotation 17.
  • the fixed earth contact 80 and the second fixed main current path contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30.
  • FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram of a three-position switch 5 with the main current path 10, the auxiliary current path 15, the first main current path fixed contact 50, the second main current path fixed contact 60, the auxiliary current path fixed contact 70, the earth fixed contact 80 and the arc extinguishing device 150, here a vacuum interrupter.
  • FIG. 5 On the right-hand side of FIG. 5 is the schematic of a three-position switch 5 according to the invention in the intermediate phase from OFF to ON.
  • the three-position switch 5 has an auxiliary current path consisting of the arc extinguishing device 150, with the arc extinguishing contacts 160, the arc extinguishing fixed contact 163, the arc extinguishing moving contact 165, the contact strip 170 between the arc extinguishing moving contact 165 and the auxiliary current path fixed contact 70 and the auxiliary current path fixed contact 70.
  • the three-position switch 5 also has a first main current switch 5 Fixed path contact 50, a second fixed main current path contact 60 and a fixed earth contact 80. Centrally between the fixed contacts 50, 60, 70, 80 are the first moving contact 20 and the second moving contact 30, which are electrically connected by means of a joint.
  • control electrodes 180 are arranged in the area of the fixed contacts 50, 60, 70, 80 control electrodes 180 are arranged.
  • the third control means is with the arc extinguishing movement contact is connected to determine whether the arc extinguisher 150 is open, closed, or in motion.
  • the first moving contact 20 and the second moving contact 30 are rotatable and pivotable about the axis of rotation 17.
  • the first moving contact 20 is firmly connected to the axis of rotation 17 and / or to the first control means 90.
  • the second moving contact 30 can move with the first control means 90 and the axis of rotation 17 or move relative to the first control means 90 and the axis of rotation 17.
  • the first main current path fixed contact 50 and the second main current path fixed contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30.
  • a current can therefore flow via the main current path 10.
  • the auxiliary current path fixed contact 70 and the second main current path fixed contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30, between the first moving contact 20 and the first main current path fixed contact 50 an arc 164 has ignited.
  • the arc extinguishing device 150 is open so that the arc extinguishing device 150 is not loaded with the inrush current. A current can therefore begin to flow via the main current path 10.
  • Figure 6 shows a schematic representation of a section with the connection of the bolt 166 of the arc extinguishing contact 165 to the third control means 110 and the auxiliary current path fixed contact 70 with a contact strip 170.
  • the contact strip 170 serves here on the one hand for the electrically conductive connection of the arc extinguishing contact 165 with the By-pass current path fixed contact 70 and, on the other hand, the effect of a contact force 169 by pretensioning the arc extinguishing device 150.
  • the recess 167 enables the third control means to be simply mechanically coupled to the bolt 166 and the contact strip 170 to the bolt 166.
  • the pretensioned contact strip 170 enables a sufficient play 168 between third Control element 110 and bolt 166 for a clean closing of the arc extinguishing device 150.

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a switch installation, particularly for medium and/or high voltages, comprising an optimised three-position switch, and to an optimised three-position switch, wherein the three-position switch (5) comprises a main current path (10) and an auxiliary current path (15) which runs parallel to said main current path (10).

Description

Beschreibung description
Optimierter Dreisteilungsschalter Optimized three-way switch
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanlage, insbesonde re für Mittel- und/oder Hochspannungen, mit einem optimierten Dreistellungsschalter und einen optimierten Dreistellungs schalter . The invention relates to a switchgear, insbesonde re for medium and / or high voltages, with an optimized three-position switch and an optimized three-position switch.
Lasttrennschalter müssen den Nennstrom eines elektrischen Netzes führen und ausschalten können, wobei im „Aus"- Schaltzustand eine definierte Isolierstrecke eingehalten wer den muss. Der Lasttrennschalter muss ebenfalls den Bemes- sungs-, sowie den Kurzzeitstrom führen, den Kurzschlussstrom einschalten und den Schaltlichtbogen löschen können. Die Leistung des Lasttrennschalters ist im Wesentlichen durch die Bemessungsspannung, den Bemessungsstrom sowie den (zu schal tenden) Nennstrom definiert. Switch disconnectors must be able to carry and switch off the rated current of an electrical network, whereby a defined insulating distance must be maintained in the "off" switching state. The switch disconnector must also carry the rated and short-time currents, switch on the short-circuit current and be able to extinguish the switching arc The power of the switch-disconnector is essentially defined by the rated voltage, the rated current and the rated current (to be switched).
Klassische Dreistellungsschalter werden in einer SF6- Atmosphäre verwendet und weisen einen Festkontakt und einen Bewegkontakt auf, wie beispielsweise aus der DE102005060633A1 bekannt . Classic three-position switches are used in an SF6 atmosphere and have a fixed contact and a moving contact, as known for example from DE102005060633A1.
Soll der Bauraum allerdings reduziert werden und/oder ein an deres Isoliergas eingesetzt werden weisen die klassischen Aufbauten Nachteile in Bezug auf die Isolation, den Bauraum, Antriebsauslegung, Kostenposition und andere Parameter. However, if the installation space is to be reduced and / or another insulating gas is used, the classic structures have disadvantages in terms of insulation, installation space, drive design, cost position and other parameters.
Aufgabe der Erfindung ist es die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben und dafür eine Schaltanlage mit einem Dreistellungsschalter und einen Dreistellungsschalter bereit zu stellen. The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and to provide a switchgear with a three-position switch and a three-position switch for this purpose.
Gelöst wird die Aufgabe durch den unabhängigen Anspruch 1 und die von diesem abhängigen Ansprüche. Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Dreistellungs schalter, insbesondere für Mittel- und/oder Hochspannungen, wobei der Dreistellungsschalter einen Hauptstrompfad und ei nen zum Hauptstrompfad parallelen Nebenstrompfad aufweist, wobei der Nebenstrompfad eine Lichtbogenlöschvorrichtung mit Lichtbogenlöschkontakten, wovon mindestens ein Lichtbogen löschkontakt ein Lichtbogenlöschbewegkontakt ist, vorsieht und wobei der Hauptstrompfad ein Kontaktsystem aus Bewegkon takten, The object is achieved by independent claim 1 and the claims dependent thereon. One embodiment relates to a three-position switch, in particular for medium and / or high voltages, the three-position switch having a main current path and an auxiliary current path parallel to the main current path, the auxiliary current path providing an arc extinguishing device with arc extinguishing contacts, of which at least one arc extinguishing contact is an arc extinguishing contact and wherein the main current path is a contact system of movement contacts,
- einem ersten Bewegkontakt, einem zweiten Bewegkontakt und Festkontakten, - a first moving contact, a second moving contact and fixed contacts,
- einem ersten Hauptstrompfadfestkontakt, einem zweiten Hauptstrompfadfestkontakt, einen Nebenstrompfadfestkon- takt und einen Erdfestkontakt, - a first fixed main current path contact, a second fixed main current path contact, a fixed auxiliary current path contact and a fixed earth contact,
aufweist - zur Realisierung von drei Stellungen des Dreistel lungsschalters - , wobei die Bewegkontakte auf einer gemein samen Rotationsachse zwischen den Festkontakten angeordnet sind, die Bewegkontakte durch die Rotationsachse drehbar sind und mindestens der zweite Bewegkontakt derart beweglich gela gert ist, dass die Bewegung des zweiten Bewegkontaktes über ein erstes Steuermittel zusätzlich zu der Bewegung der Rota tionsachse steuerbar und bewegbar ist, wobei ein zweites Steuermittel, das beweglich mit dem ersten Steuermittel ver bunden ist, ausgebildet ist zusammen mit dem ersten Steuer mittel ein drittes Steuermittel zu bewegen, wobei das dritte Steuermittel mit dem Lichtbogenlöschbewegkontakt derart ver bunden ist, dass die Bewegung des dritten Steuermittels eine Bewegung des Lichtbogenlöschbewegkontakt erzeugt und steuert, wobei die Bewegkontakte ausgestaltet sind die Festkontakte zu kontaktieren und einen Strompfad zischen unterschiedlichen Festkontakten herzustellen. Die partielle Entkopplung der Be wegung des ersten Bewegkontaktes und des zweiten Bewegkontak tes im Hauptstrompfad bewirkt, dass der jeweils notwendige Isolierungsabstand zwischen Bewegkontakten und Festkontakten immer eingehalten wird, wobei zugleich ein kompakterer Aufbau gewährleistet ist. Bevorzugt wird, dass der erste Bewegkontakt fest mit der Ro tationsachse oder dem ersten Steuermittel verbunden ist und sich so immer mit der Rotationsachse oder dem ersten Steuer mittel synchron bewegt. has - for the realization of three positions of the three-position switch - the moving contacts are arranged on a common axis of rotation between the fixed contacts, the moving contacts are rotatable through the axis of rotation and at least the second moving contact is so movably Gela that the movement of the second moving contact via a first control means in addition to the movement of the axis of rotation is controllable and movable, a second control means, which is movably connected to the first control means, is designed to move a third control means together with the first control means, the third control means with the moving arc extinguishing contact is connected in such a way that the movement of the third control means generates and controls a movement of the moving arc extinguishing contact, the moving contacts being configured to contact the fixed contacts and to establish a current path between different fixed contacts. The partial decoupling of the movement of the first moving contact and the second moving contact in the main current path ensures that the required isolation distance between moving contacts and fixed contacts is always maintained, while at the same time ensuring a more compact structure. It is preferred that the first moving contact is firmly connected to the rotation axis or the first control means and thus always moves synchronously with the rotation axis or the first control means.
Weiter wird bevorzugt, dass das zweite Steuermittel zusammen mit dem ersten Steuermittel bewirkt, dass das dritte Steuer mittel bei unterschiedlichen Drehrichtungen um die Rotations achse durch das erste Steuermittel und das zweite Steuermit tel zu Unterschiedlichen Positionen des ersten Bewegkontaktes eine Bewegung des Lichtbogenlöschbewegkontaktes bewirkt. It is further preferred that the second control means, together with the first control means, causes the third control means to move the arc-extinguishing contact in different directions of rotation about the axis of rotation through the first control means and the second control means to different positions of the first moving contact.
Weiter wird auch bevorzugt, dass das erste Steuermittel mit einem ersten Steuerprofil und das zweite Steuermittel mit ei nem zweiten Steuerprofil die Position und Bewegung des drit ten Steuermittels über ein am dritten Steuermittel angeordne tes drittes Steuerprofil steuern. Durch die Verzahnung der Steuerprofile wird ein komplexer Bewegungsablauf des ersten Bewegkontaktes und des zweiten Bewegkontaktes ermöglicht, oh ne dabei die Komplexität des Antriebs unnötig zu erhöhen. It is also preferred that the first control means with a first control profile and the second control means with a second control profile control the position and movement of the third control means via a third control profile arranged on the third control means. The interlocking of the control profiles enables a complex sequence of movements of the first moving contact and the second moving contact without unnecessarily increasing the complexity of the drive.
Bevorzugt wird, dass die Bewegung des zweiten Bewegkontaktes, durch einen Steuerbolzen in oder entlang einer Kurvenbahn in oder an dem ersten Steuermittel gesteuert wird oder steuerbar ist . It is preferred that the movement of the second moving contact is controlled or can be controlled by a control bolt in or along a curved path in or on the first control means.
Bevorzugt wird, dass die Lichtbogenlöschvorrichtung eine Va- kuumschaltröhre ist, insbesondere eine Vakuum-Lastschaltröhre ist . It is preferred that the arc extinguishing device is a vacuum interrupter, in particular a vacuum load interrupter.
Auch wird bevorzugt, dass es sich um einen Dreistellungs schalter für gasisolierte Schaltanlagen handelt, wobei das Isoliergas SF6 ist, SF6 enthält oder von SF6 verschieden ist. Mit anderen Worten, als Isoliergas ist SF6 oder ein Gasge misch mit SF6 oder ein von SF6 verschiedenes Isoliergas ver wendbar oder wird verwendet. Insbesondere wird bevorzugt, dass das Isoliergas Fluorketone und/oder Fluornitrile und/oder Fluorierte Verbindungen und/oder Stickstoff und Kohlendioxid beinhaltet oder zum grö ßeren Teil beinhaltet oder zu mindestens 95% aus Stickstoff und Kohlendioxid gebildet ist. It is also preferred that the switch is a three-position switch for gas-insulated switchgear, the insulating gas being SF6, containing SF6 or being different from SF6. In other words, as the insulating gas, SF6 or a gas mixture with SF6 or an insulating gas different from SF6 can be used or is used. In particular, it is preferred that the insulating gas contains fluoroketones and / or fluoronitriles and / or fluorinated compounds and / or nitrogen and carbon dioxide or contains a greater part or is formed to at least 95% of nitrogen and carbon dioxide.
Bevorzugt wird, dass der Lichtbogenlöschbewegkontakt an einem Bolzen des Lichtbogenlöschbewegkontaktes einen Einstich auf weist, in die ein Hebel des dritten Steuermittels eingreift und wobei ein Kontaktstreifen im Bereich von dem Einstich im bewegten Bolzen der Vakuumschaltröhre als eine federnde, vor gespannte Klammer ausgeführt ist. Der Kontaktstreifen verbin det elektrisch leitend den Bolzen des Lichtbogenlöschbeweg kontaktes mit dem Nebenstrompfadfestkontakt . It is preferred that the moving arc extinguishing contact has a puncture on a bolt of the moving arc extinguishing contact, into which a lever of the third control means engages and wherein a contact strip in the area of the puncture in the moving bolt of the vacuum interrupter is designed as a resilient, pre-tensioned clamp. The contact strip electrically conductively connects the bolt of the arc extinguishing movement contact with the fixed auxiliary current path contact.
Insbesondere wird bevorzugt, dass der Kontaktstreifen beide planaren Flächen des Bolzens, zwischen welchen beiden plana ren Flächen des Bolzens der Hebel des dritten Steuermittels eingreift, mit einer definierten oder definierbaren Vorspann kraft. Der Hebel befindet sich dabei innerhalb der Klammerge ometrie. Bei einer Betätigung wirkt die Hebelkraft immer über das Kontaktstreifen, der ein Stromband oder ein Teil eines Strombandes bildet, auf den Bolzen der Vakuumschaltröhre. In particular, it is preferred that the contact strip both planar surfaces of the bolt, between which two planar surfaces of the bolt the lever of the third control means engages, with a defined or definable biasing force. The lever is located within the bracket geometry. When actuated, the lever force always acts on the bolt of the vacuum interrupter via the contact strip, which forms a current band or part of a current band.
Bevorzugt wird auch, dass im Bereich des ersten Hauptstrom- pfadfestkontaktes und/oder des zweiten Hauptstrompfadfestkon takt und/oder des Nebenstrompfadfestkontakt und/oder des Erd- festkontaktes , zusammen Kontakte, Steuerelektroden derart an geordnet sind, dass eine Spannungsfestigkeit an den jeweils den Steuerelektroden zugeordneten Kontakten erhöht ist. It is also preferred that in the area of the first main current path fixed contact and / or the second main current path fixed contact and / or the auxiliary current path fixed contact and / or the fixed earth contact, together contacts, control electrodes are arranged in such a way that a dielectric strength is applied to the respective control electrodes Contacts is increased.
Weiter wird bevorzugt, dass die Steuerelektroden aus einem leitfähigen Material gebildet sind und mit einer Isolier schicht beschichtet sind. Dies erhöht die Spannungsfestigkeit des Kommutierungsabstandes und stellt auch sicher, dass bei einer Einschaltung kein Vorzündlichtbogen auf eine der Steue relektroden zündet. Auch wird bevorzugt, dass der erste Bewegkontakt als ein an einem von der Rotationsachse wegweisenden Ende derart ver breiterter erster Bewegkontakt ausgebildet ist, dass der ver breiterte erste Bewegkontakt bei einem Übergang zwischen dem ersten Hauptstrompfadfestkontakt und Nebenstrompfadfestkon- takt sowohl den Hauptstrompfadfestkontakt, als auch den Ne benstrompfadfestkontakt gleichzeitig berührt, also elektrisch kontaktiert . It is further preferred that the control electrodes are formed from a conductive material and are coated with an insulating layer. This increases the dielectric strength of the commutation distance and also ensures that no pre-ignition arc ignites on one of the control electrodes when it is switched on. It is also preferred that the first moving contact is designed as a first moving contact widened at an end pointing away from the axis of rotation in such a way that the widened first moving contact both the main current path fixed contact and the Ne at a transition between the first main current path fixed contact and secondary current path fixed contact Benstrompfadfestkontakt touched at the same time, so electrically contacted.
Insbesondere wird bevorzugt, dass der verbreiterte erste Be wegkontakt zumindest an dem von der Rotationsachse wegweisen den Ende eine oder mehr Schlitzungen, insbesondere Längs schlitzungen, aufweist, so dass der erste Bewegkontakt beim Auffahren auf oder Verlassen von dem ersten Hauptstrompfad- festkontakt und/oder zweiten Hauptstrompfadfestkontakt und/oder Nebenstrompfadfestkontakt weniger steif ist und ein Prellen des ersten Bewegkontaktes beim Auffahren auf den ers ten Hauptstrompfadfestkontakt verhindert oder reduziert. In particular, it is preferred that the widened first moving contact has one or more slots, in particular longitudinal slots, at least at the end facing away from the axis of rotation, so that the first moving contact when entering or leaving the first main current path fixed contact and / or the second Main current path fixed contact and / or secondary current path fixed contact is less stiff and prevents or reduces bouncing of the first moving contact when it hits the first main current path fixed contact.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Another embodiment relates to a
Schaltanlage, insbesondere Mittel- oder Hochspannungsschalt anlage, mit einem Dreistellungsschalter nach einem der vor stehenden Ausführungen. Switchgear, especially medium or high-voltage switchgear, with a three-position switch according to one of the above versions.
Bevorzugt wird dabei, dass die Schaltanlage als gasisolierte Schaltanlagen ausgelegt ist, wobei als Isoliergas SF6 oder ein Gasgemisch mit SF6 oder ein von SF6 verschiedenes Iso liergas verwendbar ist oder verwendet wird. It is preferred that the switchgear is designed as a gas-insulated switchgear, with SF6 or a gas mixture with SF6 or an insulating gas different from SF6 being or being used as the insulating gas.
Das Ausführungsbeispiel beschreibt ein Schaltprinzip eines Lasttrennschalters, insbesondere eines Lasttrennschalters in einer SF6-freien Umgebung, in dem bevorzugt als Lichtbogen löschvorrichtung eine Vakuum-Lastschaltröhre eingesetzt wird. Die benötigte Trennstrecke wird über ein Messersystem, die Bewegkontakte im Hauptstrompfad, im Gasraum hergestellt. Aus Kostengründen kann es vorteilhaft sein, auf die Dauer- stromtragfähigkeit, Einschaltfestigkeit und Stoßstromfestig- keit der Vakuumröhre, auch Vakuumschaltröhre, keine oder ge ringe Anforderungen zu stellen, d.h. die Vakuumschaltröhre soll in einer bevorzugten Ausgestaltung ausschließlich zur Unterbrechung des Stromes und Löschung des Lichtbogens wäh rend einer Ausschaltung verwendet werden. The exemplary embodiment describes a switching principle of a load break switch, in particular a load break switch in an SF6-free environment, in which a vacuum load interrupter is preferably used as the arc extinguishing device. The required isolating distance is created using a knife system, the moving contacts in the main current path in the gas space. For reasons of cost, it can be advantageous to place no or low requirements on the continuous current carrying capacity, switch-on strength and surge current strength of the vacuum tube, including vacuum interrupter, ie the vacuum interrupter should in a preferred embodiment only be used to interrupt the current and extinguish the arc be used at the end of a shutdown.
Dieses wird durch die Anordnung der Vakuumröhre in einem Ne benstrompfad gelöst. Währen einer Ausschaltung wird über die Bewegkontakte der Stromfluss vom Hauptstrompfad auf den Ne benstrompfad, also auf die geschlossene Vakuumröhre umgelei tet . This is solved by arranging the vacuum tube in a side stream path. During a switch-off, the current flow is diverted from the main current path to the secondary current path, i.e. to the closed vacuum tube, via the moving contacts.
Anschließend wird kinematisch abhängig von der Position der Bewegkontakte das Öffnen der Vakuumröhre, das heißt das Öff nen der Lichtbogenlöschkontakte der Lichtbogenlöschvorrich tung, und somit eine Ausschaltung des Stromes eingeleitet. Then, kinematically dependent on the position of the moving contacts, the opening of the vacuum tube, that is, the opening of the arc extinguishing contacts of the arc extinguishing device, and thus switching off the current is initiated.
Während der Stromausschaltung bewegt sich der erste Bewegkon takt auf einem den mit dem Lichtbogenlöschbewegkontakt der Vakuumröhre zugehörigen Nebenstrompfadfestkontakt, einen Schleifkontakt, wie der erste Hauptstrompfadfestkontakt, der zweite Hauptstrompfadfestkontakt und der Erdfestkontakt . While the power is switched off, the first movement contact moves on one of the auxiliary current path fixed contact associated with the arc extinguishing movement contact of the vacuum tube, a sliding contact, such as the first main current path fixed contact, the second main current path fixed contact and the earth fixed contact.
Somit ist die Vakuumröhre nur für die kurze Zeit der Aus schaltung mit Strom belastet. Die Einschaltfestigkeit sowie Dauerstromtragfähigkeit ist über den Hauptstrompfad gewähr leistet, der wie bisher bekannt über ein bewegtes Messersys tem, die Bewegkontakte, und zwei Festkontakte, den ersten Hauptstrompfadfestkontakt und den zweiten Hauptstrompfadfest kontakt, für den Sammelschienen- und den Kabelabgangsan schluss gestaltet ist. Thus, the vacuum tube is only loaded with electricity for the short time it is switched off. The switch-on strength and continuous current carrying capacity is guaranteed via the main current path, which, as previously known, is designed for the busbar and cable outlet connection via a moving knife system, the moving contacts, and two fixed contacts, the first main current path fixed contact and the second main current path fixed contact.
Die Vakuumröhrenöffnung wird kinematisch über ein erstes Steuermittel und ein zweites Steuermittel, z.B. über eine Kurvenscheibe, und ein drittes Steuermittel , beispielsweise einen Hebel oder mit einem Hebel versehendes Mittel entspre chend der rotatorischen Stellung des Schaltmessersystems, der Bewegkontakte gesteuert. The vacuum tube opening is kinematically controlled by a first control means and a second control means, for example a Cam, and a third control means, for example a lever or means provided with a lever accordingly to the rotary position of the switch blade system, the moving contacts controlled.
Der bewegte Bolzen der Vakuumröhre, der mit dem Lichtbogen löschbewegkontakt verbunden ist, der die Hubbewegung aus führt, besteht bevorzugt an der Schnittstelle zum Hebel aus einem einteiligen Stab mit einem Einstich, bzw. einer Verjün gung oder Einschnürung, in die der Hebel eingreift. Dies er spart zusätzliche Bauteile und ergibt eine kostengünstige, wie auch zuverlässige mechanische Anbindung. The moving bolt of the vacuum tube, which is connected to the arc extinguishing contact that carries out the lifting movement, preferably consists of a one-piece rod with a puncture or a taper or constriction into which the lever engages at the interface to the lever. This saves additional components and results in a cost-effective and reliable mechanical connection.
Weiterhin ist der bewegte Bolzen über ein flexibles Stromband elektrisch an den Nebenstrompfadfestkontakt angebunden. Übli cherweise werden Strombänder an den Vakuumröhrenbolzen ange schraubt . Furthermore, the moving bolt is electrically connected to the fixed auxiliary current path contact via a flexible current band. Usually, power cords are screwed onto the vacuum tube bolts.
Da die Vakuumröhre bei dem vorliegenden Schaltkonzept nur kurzzeitig den Betriebsstrom über den Nebenstrompfad führen muss, unterliegt der Nebenstrompfad geringeren Anforderungen bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit. Since the vacuum tube with the present switching concept only has to briefly conduct the operating current via the auxiliary current path, the auxiliary current path is subject to lower requirements with regard to electrical conductivity.
Dies ermöglicht bevorzugte, neue Ausführungsvarianten für die Anbindung des Strombandes an die Vakuumröhre, wie ein Anklip sen oder anklippen über eine Klammerwirkung, ähnlich Wellen sicherungselementen, einer Steckverbindung, oder auch einem Druckknopfanschluss einer 9V-Batterie bzw. eines ESD- Spiralkabels . This enables preferred, new design variants for the connection of the current band to the vacuum tube, such as clipping or clipping via a clamp effect, similar to shaft securing elements, a plug connection, or a push-button connection of a 9V battery or an ESD spiral cable.
In einem Beispiel ist das Stromband im Bereich von dem Ein stich im bewegten Bolzen der Vakuumschaltröhre als eine fe dernde, vorgespannte Klammer ausgeführt, und kontaktiert bei de planaren Flächen des Bolzens mit einer definierten Vor spannkraft. Der Hebel befindet sich dabei innerhalb der Klam mergeometrie. Bei einer Betätigung wirkt die Hebelkraft immer über das Stromband auf den Bolzen der Vakuumröhre. Dies erhöht während einer Betätigung die Andruckkraft der strom- führenden Teile aufeinander und verbessert damit die elektri sche Kontaktierung. Diese beschriebene Verbindung hat den Vorteil einer schnellen, einfachen aber auch fehlerfreien Montage. Sie entkoppelt das Stromband von der rotatorischen Ausrichtung der Vakuumröhre um die eigene Achse und erfordert daher keine zusätzlichen Maßnahmen, um einen Verzug des In one example, the current band in the area of the A stab in the moving bolt of the vacuum interrupter is designed as a spring-loaded, pretensioned clamp, and makes contact with the planar surfaces of the bolt with a defined biasing force. The lever is located within the clip geometry. The lever force acts when it is actuated always over the current band on the bolt of the vacuum tube. During actuation, this increases the pressing force of the live parts on one another and thus improves the electrical contact. This connection described has the advantage of a quick, simple but also error-free assembly. It decouples the current band from the rotational alignment of the vacuum tube around its own axis and therefore does not require any additional measures to prevent the
Strombandes zu unterbinden. To prevent the current band.
Bei einem Dreistellungsschalter ist es notwendig in der ent gegengesetzten Schaltrichtung den Strom einzuschalten. Daher kann die kinematische Ansteuerung des Ausschaltens nicht ohne weiteres für die Einschaltbewegung durchlaufen werden, da an sonsten ein Einschaltlichtbogen in der Vakuumröhre stattfin den würde. Diese ist für diesen Schaltfall allerdings nicht ausgelegt. Daher ist in Einschaltrichtung eine Modifikation der kinematischen Steuerung hilfreich. Hierfür ist das zweite Steuermitte, z. B. eine Klappe, als Verlängerung des ersten Steuermittels, der Kurvenscheibe vorgesehen, die nur bei ei ner Einschaltung zur Wirkung kommt, und die Kurvenscheibe verlängert. Bei einer Ausschaltung wird diese Klappe durch den Hebel aus der kinematischen Funktion weggeschwenkt. Dies ermöglicht jeweils unterschiedlichen Kurvenbahnen für die Aus- und Einschaltung und realisiert damit unterschiedliche Schaltzustände der Vakuumröhre. So kann man trotz des Zurück schaltens über den Nebenstrompfad auf den Hauptstrompfad, durch das Offenhalten der Vakuumröhre, den Einschaltlichtbo- gen in der Vakuumröhre ausschließen. With a three-position switch, it is necessary to switch on the current in the opposite switching direction. Therefore, the kinematic control of the switch-off cannot easily be run through for the switch-on movement, since otherwise a switch-on arc would take place in the vacuum tube. However, this is not designed for this switching case. It is therefore helpful to modify the kinematic control in the switch-on direction. For this, the second control center, e.g. B. a flap, provided as an extension of the first control means, the cam, which only comes into effect when egg ner activation, and the cam is extended. When switched off, this flap is swiveled away from the kinematic function by the lever. This enables different cam tracks for switching on and off and thus realizes different switching states of the vacuum tube. In spite of switching back via the secondary current path to the main current path, by keeping the vacuum tube open you can exclude the starting arc in the vacuum tube.
Die Möglichkeit des „Zurückschaltens (Einschaltens)" über den Nebenstrompfad ist hilfreich, um die Schaltstellung Erde ebenfalls in diesem Schaltaufbau zu ermöglichen. The option of "switching back (switching on)" via the auxiliary current path is helpful in order to enable the earth switch position in this switching structure as well.
Die Erdstellung ist wie bisher bekannt durch Weiterschalten nach der „AUS"-Stellung zu erreichen. Somit ergibt sich ein Schalter mit den bekannten drei Schaltstellungen Ein / As previously known, the earth position can be achieved by switching to the "OFF" position. This results in a switch with the known three switching positions on /
Aus / Erde. Die für eine Ausschaltung beschriebene Kommutierung des Off / earth. The commutation of the described for switching off
Stromflusses vom Hauptstrompfad auf den Nebenstrompfad sollte unterbrechungsfrei erfolgen. Die entsprechenden Kontakte, der erste Hauptstrompfadfestkontakt und der Nebenstrompfadfest kontakt (Sammelschienenkontakt und Nebenstrompfadkontakt) er fordern jedoch einen Abstand zueinander, der gegenüber der Nennspannung, sowie weiteren Überspannungen, die während ei ner Ausschaltung entstehen, spannungsfest ist. An den The flow of current from the main current path to the secondary current path should take place without interruption. The corresponding contacts, the first main current path fixed contact and the auxiliary current path fixed contact (busbar contact and auxiliary current path contact), however, require a distance from one another that is voltage-proof compared to the nominal voltage and other overvoltages that arise during disconnection. To the
Kontakten angeordnete Steuerelektroden erhöhen dabei die Spannungsfestigkeit der Kontakte zueinander. Control electrodes arranged in contacts increase the dielectric strength of the contacts to one another.
Die leitfähigen Steuerelektroden sind zusätzlich mit einer Isolierschicht beschichtet. Dies erhöht die Spannungsfestig keit des Kommutierungsabstandes und stellt auch sicher, dass bei einer Einschaltung kein Vorzündlichtbogen auf eine der Steuerelektroden zündet. The conductive control electrodes are also coated with an insulating layer. This increases the dielectric strength of the commutation distance and also ensures that no pre-ignition arc ignites on one of the control electrodes when it is switched on.
Zu einer unterbrechungsfreien Kommutierung vom ersten Haupts trompfadfestkontakt auf den Nebenstrompfadfestkontakt, also zum Beispiel vom Sammelschienenkontakt auf einen For uninterrupted commutation from the first main current path fixed contact to the auxiliary current path fixed contact, for example from the busbar contact to one
feststehenden Nebenkontakt, eignet sich ein verbreiterter erster Bewegkontakt, also zum Beispiel ein verbreitertes Schaltmesser, welches geometrisch in der Lage ist beide Kon takte kurzzeitig gleichzeitig zu kontaktieren. fixed secondary contact, a widened first moving contact is suitable, for example a widened switch blade, which is geometrically able to briefly contact both contacts simultaneously.
Da der Nebenstrompfadfestkontakt nur kurzzeitig den Nennstrom führt und als Gleit- bzw. Schleifkontakt ausgeführt ist, sollte zur Verschleißreduktion die Andruckkraft der Since the fixed auxiliary current path contact only carries the rated current for a short time and is designed as a sliding or sliding contact, the pressure should be applied to reduce wear
Schaltmesser auf dem Nebenstrompfadfestkontakt gesenkt wer den. Dies kann über eine dünnere Ausführung des Nebenstrom pfadfestkontakt im Vergleich zu dem ersten Hauptstrompfad- festkontakt, dem zweiten Hauptstrompfadfestkontakt und dem Erdfestkontakt, bzw. über eine separate Kontaktstelle mit we niger Andruckkraft erfolgen. Die Kontaktierung kann ebenfalls radial, oder von außen auf die Bewegkontakte erfolgen. Switching knife on the bypass path fixed contact lowered. This can be done via a thinner design of the secondary flow path fixed contact compared to the first main current path fixed contact, the second main current path fixed contact and the fixed earth contact, or via a separate contact point with less pressure. The contact can also be made radially or from the outside on the moving contacts.
Alternativ kann der Nebenstrompfadfestkontakt beweglich aus geführt werden. Dies hat den Vorteil, dass das Schaltmesser schmaler und der Nebenstrompfadfestkontakt kompakter ausge- führt werden können. Abhängig von der gesamten Auslegung des Schaltgerätes kann dies zu einer kleineren Bauweise führen. Bei dieser Ausführungsvariante muss der Nebenstrompfadfest kontakt während einer Ausschaltung gemeinsam mit dem Schalt messer mitbewegt werden, bis die Vakuumröhre den Strom ausge schaltet hat. Die Auslegung muss so erfolgen, dass sich der Abstand zwischen dem Nebenkontakt samt Schaltmesser gegenüber dem Sammelschienenkontakt hinreichend schnell vergrößert, um gegenüber den auftretenden Überspannungen, die während einer Ausschaltung entstehen, spannungsfest zu sein. Alternatively, the fixed bypass path contact can be made movable. This has the advantage that the switch blade is narrower and the fixed auxiliary current path contact is more compact. leads can be. Depending on the overall design of the switching device, this can lead to a smaller design. In this variant, the fixed bypass path contact must be moved along with the switch blade during switch-off until the vacuum tube has switched off the current. The design must be such that the distance between the secondary contact including the switch blade and the busbar contact increases sufficiently quickly to be voltage-proof against the overvoltages that occur during a switch-off.
Dieses Prinzip der Kontaktierungsverlängerung kann bei einem doppelunterbrechenden Trenner in gleicher Weise auf den Kabe labgangskontakt übertragen werden. This principle of the contact extension can be transferred to the cable outlet contact in the same way with a double-breaking isolator.
Um beim Wiedereinschalten einem Prellen der Schaltmesser auf dem Sammelschienenkontakt, beispielsweise den erste Haupts- trompfadfestkontakt oder den zweiten Hauptstrompfadfestkon- takt, entgegenzuwirken, ist der erste Bewegkontakt, z.B. das entsprechende Schaltmesser, zur mechanischen Entkopplung der beiden Bewegkontaktkontaktflächen des ersten Bewegkontaktes längst, also in Bezug auf die Kreisbewegung des Schaltmessers radial, geschlitzt. In order to counteract bouncing of the switch blades on the busbar contact when switching on again, for example the first main current path fixed contact or the second main current path fixed contact, the first moving contact, e.g. the corresponding switch blade, for mechanical decoupling of the two moving contact contact surfaces of the first moving contact, slotted long, that is, radially in relation to the circular movement of the switch blade.
Der erste Bewegkontakt erfährt über den Nebenstrompfadfest kontakt eine Vorausrichtung, bevor es auf den Sammelschienen kontakt auffährt. Die Aufweitung des ersten Bewegkontaktes während des Überfahrens und Verlassens des Nebenstrompfad festkontakt hat durch die Längsschlitzung keinen The first moving contact experiences a pre-alignment via the auxiliary current path fixed contact before it makes contact with the busbar. The widening of the first moving contact while driving over and leaving the auxiliary current path has no fixed contact due to the longitudinal slot
relevanten Einfluss auf das Auffahren des ersten Bewegkontak tes / das Einschalten auf den ersten Hauptstrompfadfestkon takt, den Sammelschienenkontakt. relevant influence on the opening of the first moving contact / switching on to the first main current path fixed contact, the busbar contact.
Die Kontaktandruckkraft und die Auffahrdynamik auf den ersten Hauptstrompfadfestkontakt verhalten sich autonom zur Kontak tierung mit dem Nebenstrompfadfestkontakt . Das Schaltgerät muss die drei Schaltstellungen Ein / Aus / Erde realisieren und eine dynamische Zwischenstellung zur Stromausschaltung Vorhalten. Gleichzeitig erfordert es gegenüber SF6-isolierten Schaltanlagen größere Spannungsab stände . The contact pressure force and the drive-up dynamics on the first main current path fixed contact behave autonomously in relation to the contact with the auxiliary current path fixed contact. The switching device must realize the three switching positions on / off / earth and provide a dynamic intermediate position for switching off the power. At the same time, it requires larger voltage distances compared to SF6-insulated switchgear.
Um den Anforderungen auf kompakten Bauraum gerecht zu werden, sind die Bewegkontakte zentrisch rotierend und doppelunter brechend ausgeführt. In order to meet the requirements for compact installation space, the moving contacts are designed to rotate centrally and with double interruption.
Zusätzlich beinhaltet die Bewegkontakte ein Gelenk, um eine Knickung, und somit eine optimale Bauraumaufteilung aber auch unterschiedliche Bewegungsabläufe der einzelnen Bewegkontakte zu ermöglichen. In addition, the moving contacts contain a joint in order to enable a kink, and thus an optimal division of installation space, but also different movement sequences of the individual moving contacts.
Der erste Bewegkontakt, welcher die Kommutierung durchläuft, ist hier direkt an die Rotationsachse, den Hauptrotor, ange bunden. Der zweite Bewegkontakt, auch als sekundäres Schalt messer bezeichnet, soll während einer Ausschaltung bis nach der Ausschaltung des Stromflusses auf dem zweiten Hauptstrom pfadfestkontakt, z.B. dem Kabelabgangskontakt, verbleiben. Erst danach soll der zweite Bewegkontakt eingekuppelt werden und der Bewegung der Rotationsachse, des Hauptrotors, folgen. The first moving contact, which goes through the commutation, is here directly connected to the axis of rotation, the main rotor. The second moving contact, also referred to as a secondary switch blade, is intended to have a fixed path contact during a switch-off until after the current flow on the second main current has been switched off, e.g. the cable outlet contact, remain. Only then should the second moving contact be engaged and follow the movement of the axis of rotation, the main rotor.
Diese Steuerung wird über ein Zusammenspiel aus einem Steuer bolzen und mindestens zweier Kurvenbahnen realisiert. Eine der Kurvenbahnen befindet sich an einem unbewegten Bauteil, z.B. Trägerkonstruktion, z.B. einer Zwischenwand. Die This control is implemented through the interaction of a control bolt and at least two cam tracks. One of the cam tracks is located on an immobile component, e.g. Support structure, e.g. a partition. The
zweite Kurvenbahn befindet sich am ersten Steuermittel, das fest mit dem Hauptrotor verbunden ist. The second cam track is located on the first control means, which is firmly connected to the main rotor.
Die zwei Kurvenbahnen haben jeweils einen individuellen Ver lauf, sind nebeneinander in parallelen Ebenen angeordnet und bilden zu jeder Zeit eine gemeinsame Überschneidung, in der sich der Steuerbolzen befindet. Durch die Bewegung eines der Bauteile, erfahren die Kurven bahnen eine Relativbewegung zueinander. Durch die Relativbe wegung wird die gemeinsame Überschneidung entsprechend der Ausgestaltung der Kurvenbahnen nach Belieben verschoben. Der Verlauf der Kurvenbahnen kann so gestaltet werden, dass die gemeinsame Überschneidung der Kurvenbahnen stillsteht, eine eigene Bewegung macht, oder sich exakt mit dem bewegten Bau teil mitbewegt. The two cam tracks each have an individual course, are arranged next to one another in parallel planes and at all times form a common overlap in which the control pin is located. The movement of one of the components causes the curves to move relative to one another. Due to the Relativbe movement, the common overlap is shifted at will according to the design of the cam tracks. The course of the cam tracks can be designed in such a way that the joint intersection of the cam tracks stops, makes its own movement, or moves exactly with the moving part.
Der Steuerbolzen folgt immer der gemeinsamen Überschneidung und kann dazu genutzt werden, selbst ein weiteres Bauteil mitzunehmen, zu bewegen oder zu stoppen. Dies ermöglicht eine beliebige Ein- und Auskopplung eines Bauteils an den Hauptro tor. In dem dargestellten Anwendungsfall bewegt der Steuer bolzen den zweiten Bewegkontakt. Zum Ausgleich der radialen Bewegung zwischen dem Steuerbolzen und dem mitgenommenen zweiten Bewegkontakt, ist in dem zweiten Bewegkontakt um den Steuerbolzen herum ein radial angeordnetes Langloch einge bracht. Zum Vermeiden vom Kippen bzw. verkanten der beteilig ten Teile ist die Kurvenscheibensteuerung jeweils um die Pha senmitte symmetrisch gespiegelt bzw. gedoppelt ausgeführt. The control bolt always follows the common overlap and can be used to take along, move or stop another component yourself. This enables any coupling and decoupling of a component to the main rotor. In the application shown, the control bolt moves the second moving contact. To compensate for the radial movement between the control pin and the entrained second moving contact, a radially arranged elongated hole is introduced into the second moving contact around the control pin. To prevent the parts involved from tilting or tilting, the cam control is symmetrically mirrored or doubled around the center of the phase.
Der Vorteil der beschriebenen Schaltkinematik liegt insbeson dere im Einsatz einer nicht-einschaltfesten und nur für die Ausschaltung ausgelegten, kostengünstigen Vakuum- Lastschaltröhre . Es wird bei der Röhre keinerlei oder nur ge ringe Anforderungen an Einschaltfestigkeit, Stoßstrombedin gungen oder gar Dauerstromtragfähigkeit gestellt. Der Strom fluss beschränkt sich im Nebenstrompfad lediglich auf die kurze Zeitspanne der Stromlöschung. Dadurch kann im Nebens trompfad der Einsatz von Kupfer verringert werden, was wiede rum Kostenvorteile mitbringt. The advantage of the switching kinematics described is in particular the use of an inexpensive vacuum load interrupter that is not switch-on-proof and is only designed for switching off. The tube has no or only low requirements in terms of switch-on strength, surge current conditions or even continuous current carrying capacity. The current flow in the secondary current path is limited only to the short period of time during which the current is canceled. As a result, the use of copper in the secondary trumpet can be reduced, which in turn brings cost advantages.
Durch die Möglichkeit des Einschaltens zurück über den Neben strompfad ergibt sich der entscheidende Vorteil der Realisie rung eines einfachen Dreistellungsschalters in nur einem Schaltgerät. Damit einher geht auch der Vorteil einer einfa cheren Antriebskinematik, in nur einem Antrieb. The possibility of switching back on via the auxiliary current path results in the decisive advantage of implementing a simple three-position switch in just one Switchgear. This also has the advantage of simpler drive kinematics in just one drive.
Die Anordnung des ersten Steuermittels, der Klappe, im zwei ten Steuermittel, dem Hauptrotor, die die Kinematik zwischen der Ein- und Ausschaltung variiert, ermöglicht eine einfache und kompakte Bauweise und ein dielektrisch störungsfreies Un terbringen einer Rückholfeder auf dem elektrischen Potential der Bewegkontakte. The arrangement of the first control means, the flap, in the second control means, the main rotor, which varies the kinematics between switching on and off, enables a simple and compact design and a dielectrically interference-free un placement of a return spring on the electrical potential of the moving contacts.
Ein weiterer Vorteil der fehlenden Stoßstromanforderungen ist eine sehr geringe Röhrenandruckkraft. Dadurch kann die ent sprechende Kinematik wesentlich einfacher und kostengünstiger ausfallen . Another advantage of the lack of surge current requirements is a very low tube pressure force. As a result, the corresponding kinematics can be much simpler and cheaper.
Durch die Kommutierung auf den Nebenstrompfad befindet sich der Ausschaltlichtbogen ausschließlich in der Röhre. Somit minimiert sich der Verschleiß an den Trennerkontakten wesent lich, da kein Abbrand an den Kontakten aufgrund des Lichtbo gens bei der Ausschaltung vorhanden ist. Due to the commutation on the auxiliary current path, the breaking arc is only located in the tube. This minimizes the wear and tear on the isolator contacts, since there is no erosion on the contacts due to the arc when switching off.
Das Gelenk zwischen den Bewegkontakten, also z.B. der Schalt messerbaugruppe, in Kombination mit der Kurvenbahnsteuerung des zweiten Bewegkontaktes ermöglicht trotz nur einer An triebsbewegung schaltwinkelabhängig unterschiedliche Bewe gungszustände Bewegkontakte. Dies ermöglicht bislang wider sprüchliche Bewegungszustände Bewegkontakte, dadurch The joint between the moving contacts, e.g. The switching knife assembly, in combination with the cam track control of the second moving contact, enables different movement states of moving contacts depending on the switching angle, despite only one drive movement. This enables previously contradicting movement states, thereby moving contacts
eine optimale Bauraumverteilung und -ausnutzung wie auch eine Doppelunterbrechung und Maximierung der Spannungsfestigkeit der Trennstrecke. an optimal distribution and utilization of installation space as well as double interruption and maximization of the dielectric strength of the isolating distance.
Im Folgenden werden die Ausführungsbeispiele an Hand von Fi guren erläutert. In the following, the exemplary embodiments are explained with reference to Fi gures.
Fig.l: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fig.l: Schematic representation of an inventive
Dreistellungsschalters in der „EIN"-Position; Three position switch in the "ON" position;
Fig. 2: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dreistellungsschalters in der Kommutierungsphase von EIN zum Löschen und eines entsprechenden Ersatz schaltbildes; Fig. 2: Schematic representation of an inventive Three-position switch in the commutation phase from ON to delete and a corresponding replacement circuit diagram;
Fig. 3: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fig. 3: Schematic representation of an inventive
Dreistellungsschalters in der Löschposition und eines entsprechenden Ersatzschaltbildes ; Three-position switch in the extinguishing position and a corresponding equivalent circuit diagram;
Fig. 4: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fig. 4: Schematic representation of an inventive
Dreistellungsschalters in der Position ERDE und eines entsprechenden Ersatzschaltbildes ; Three-position switch in the EARTH position and a corresponding equivalent circuit diagram;
Fig. 5: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fig. 5: Schematic representation of an inventive
Dreistellungsschalters in der Zwischenphase von AUS zu EIN und eines entsprechenden Ersatzschaltbildes; Three-position switch in the intermediate phase from OFF to ON and a corresponding equivalent circuit diagram;
Fig. 6: Schematische Darstellung eines Ausschnitts mit der Fig. 6: Schematic representation of a section with the
Anbindung des Bolzens des Lichtbogenlöschbewegkontak tes an das dritte Steuermittel und den Nebenstrom- pfadfestkontakt . Connection of the bolt of the arc extinguishing movement contact to the third control means and the bypass path fixed contact.
Die Figur 1 zeigt auf der linken Seite ein Ersatzschaltbild einen Dreistellungsschalter 5 mit dem Hauptstrompfad 10, dem Nebenstrompfad 15, dem ersten Hauptstrompfadfestkontakt 50, dem zweiten Hauptstrompfadfestkontakt 60, dem Nebenstrompfad festkontakt 70, dem Erdfestkontakt 80 und der Lichtbogen löscheinrichtung 150, hier eine Vakuumschaltröhre. On the left side, FIG. 1 shows an equivalent circuit diagram of a three-position switch 5 with the main current path 10, the auxiliary current path 15, the first main current path fixed contact 50, the second main current path fixed contact 60, the auxiliary current path fixed contact 70, the fixed earth contact 80 and the arc extinguishing device 150, here a vacuum interrupter.
Auf der rechten Seite der Figur 1 ist die schematische eines erfindungsgemäßen Dreistellungsschalters 5 in der „EIN"- Position. Der Dreistellungsschalter 5 weist einen Nebenstrom pfad bestehend aus der Lichtbogenlöschvorrichtung 150, mit den Lichtbogenlöschkontakten 160, dem Lichtbogenlöschfestkon takt 163, dem Lichtbogenlöschbewegkontakt 165, dem Kontakt streifen 170 zwischen Lichtbogenlöschbewegkontakt 165 und Ne- benstrompfadfestkontakt 70 und den Nebenstrompfadfestkon takt 70. Weiter weist der Dreistellungsschalters 5 einen ers- ten Hauptstrompfadfestkontakt 50, einen zweiten Hauptstrom- pfadfestkontakt 60 und einen Erdfestkontakt 80 auf. Zentrisch zwischen den Festkontakten 50, 60, 70, 80 befinden sich der erste Bewegkontakt 20 und der zweite Bewegkontakt 30, die mittels eines Gelenkes elektrisch leitend verbunden sind. Im Bereich der der Festkontakte 50, 60, 70, 80 sind Steuerelekt roden 180 angeordnet. Ein erstes Steuermittel 90 mit einem ersten Steuerprofil 92 und ein zweites Steuermittel 100 mit einem zweiten Steuerprofil 102 steuern die Position und Bewe gung des dritten Steuermittels 110 mit einem dritten Steuer profil 112. Das dritte Steuermittel ist mit dem Lichtbogen löschbewegkontakt verbunden und bestimmt so, ob die Lichtbo genlöschvorrichtung 150 geöffnet ist, geschlossen ist oder sich in Bewegung befindet. Der erste Bewegkontakt 20 und der zweite Bewegkontakt 30 sind um die Rotationsachse 17 drehbar, schwenkbar. Der erste Bewegkontakt 20 ist mit der Rotations achse 17 und/oder dem ersten Steuermittel 90 fest verbunden. Der zweite Bewegkontakt 30 kann sich mit dem ersten Steuer mittel 90 und der Rotationsachse 17 mitbewegen oder sich re lativ zu dem ersten Steuermittel 90 und der Rotationsachse 17 bewegen . On the right side of Figure 1 is the schematic of a three-position switch 5 according to the invention in the "ON" position. The three-position switch 5 has a secondary flow path consisting of the arc extinguishing device 150, with the arc extinguishing contacts 160, the arc extinguishing fixed contact 163, the arc extinguishing moving contact 165, the Contact strip 170 between the moving arc extinguishing contact 165 and the fixed auxiliary current path contact 70 and the fixed auxiliary current path contact 70. The three-position switch 5 also has a first th main current path fixed contact 50, a second main current path fixed contact 60 and a fixed earth contact 80. Centrally between the fixed contacts 50, 60, 70, 80 are the first moving contact 20 and the second moving contact 30, which are connected in an electrically conductive manner by means of a joint. In the area of the fixed contacts 50, 60, 70, 80 control electrodes 180 are arranged. A first control means 90 with a first control profile 92 and a second control means 100 with a second control profile 102 control the position and movement of the third control means 110 with a third control profile 112. The third control means is connected to the arc extinguishing movement contact and thus determines whether the arc extinguishing device 150 is open, closed, or in motion. The first moving contact 20 and the second moving contact 30 are rotatable and pivotable about the axis of rotation 17. The first moving contact 20 is firmly connected to the axis of rotation 17 and / or the first control means 90. The second moving contact 30 can move with the first control means 90 and the axis of rotation 17 or move relative to the first control means 90 and the axis of rotation 17.
In der Figur 1 sind der erste Hauptstrompfadfestkontakt 50 und der zweite Hauptstrompfadfestkontakt 60 über den ersten Bewegkontakt 20 und den zweiten Bewegkontakt 30 verbunden.In FIG. 1, the first fixed main current path contact 50 and the second fixed main current path contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30.
Ein Strom kann also über den Hauptstrompfad 10 fließen. A current can therefore flow via the main current path 10.
Die Figur 2 zeigt auf der linken Seite ein Ersatzschaltbild einen Dreistellungsschalter 5 mit dem Hauptstrompfad 10, dem Nebenstrompfad 15, dem ersten Hauptstrompfadfestkontakt 50, dem zweiten Hauptstrompfadfestkontakt 60, dem Nebenstrompfad festkontakt 70, dem Erdfestkontakt 80 und der Lichtbogen löscheinrichtung 150, hier eine Vakuumschaltröhre. On the left-hand side, FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram of a three-position switch 5 with the main current path 10, the auxiliary current path 15, the first main current path fixed contact 50, the second main current path fixed contact 60, the auxiliary current path fixed contact 70, the earth fixed contact 80 and the arc extinguishing device 150, here a vacuum interrupter.
Auf der rechten Seite der Figur 2 ist die schematische eines erfindungsgemäßen Dreistellungsschalters 5 in der „Kommutie rungsphase. Der Dreistellungsschalter 5 weist einen Nebens- trompfad bestehend aus der Lichtbogenlöschvorrichtung 150, mit den Lichtbogenlöschkontakten 160, dem Lichtbogenlösch festkontakt 163, dem Lichtbogenlöschbewegkontakt 165, dem Kontaktstreifen 170 zwischen Lichtbogenlöschbewegkontakt 165 und Nebenstrompfadfestkontakt 70 und den Nebenstrompfadfest kontakt 70. Weiter weist der Dreistellungsschalters 5 einen ersten Hauptstrompfadfestkontakt 50, einen zweiten Haupts- trompfadfestkontakt 60 und einen Erdfestkontakt 80 auf. Zent risch zwischen den Festkontakten 50, 60, 70, 80 befinden sich der erste Bewegkontakt 20 und der zweite Bewegkontakt 30, die mittels eines Gelenkes elektrisch leitend verbunden sind. Im Bereich der der Festkontakte 50, 60, 70, 80 sind Steuerelekt roden 180 angeordnet. Ein erstes Steuermittel 90 mit einem ersten Steuerprofil 92 und ein zweites Steuermittel 100 mit einem zweiten Steuerprofil 102 steuern die Position und Bewe gung des dritten Steuermittels 110 mit einem dritten Steuer profil 112. Das dritte Steuermittel ist mit dem Lichtbogen löschbewegkontakt verbunden und bestimmt so, ob die Lichtbo genlöschvorrichtung 150 geöffnet ist, geschlossen ist oder sich in Bewegung befindet. Der erste Bewegkontakt 20 und der zweite Bewegkontakt 30 sind um die Rotationsachse 17 drehbar, schwenkbar. Der erste Bewegkontakt 20 ist mit der Rotations achse 17 und/oder dem ersten Steuermittel 90 fest verbunden. On the right-hand side of FIG. 2 is the schematic of a three-position switch 5 according to the invention in the “commutation phase. The three-position switch 5 has a secondary trompfad consisting of the arc extinguishing device 150, with the arc extinguishing contacts 160, the arc extinguishing fixed contact 163, the arc extinguishing moving contact 165, the contact strip 170 between the arc extinguishing moving contact 165 and auxiliary current path fixed contact 70 and the auxiliary current path fixed contact 70. Furthermore, the three-position switch 5 has a first main current path fixed contact 50, a second main current path fixed contact. Trompfadfestkontakt 60 and a Erdfestkontakt 80. Centrally between the fixed contacts 50, 60, 70, 80 are the first moving contact 20 and the second moving contact 30, which are electrically connected by means of a joint. In the area of the fixed contacts 50, 60, 70, 80 control electrodes 180 are arranged. A first control means 90 with a first control profile 92 and a second control means 100 with a second control profile 102 control the position and movement of the third control means 110 with a third control profile 112. The third control means is connected to the arc extinguishing movement contact and thus determines whether the arc extinguishing device 150 is open, closed, or in motion. The first moving contact 20 and the second moving contact 30 are rotatable and pivotable about the axis of rotation 17. The first moving contact 20 is firmly connected to the axis of rotation 17 and / or the first control means 90.
Der zweite Bewegkontakt 30 kann sich mit dem ersten Steuer mittel 90 und der Rotationsachse 17 mitbewegen oder sich re lativ zu dem ersten Steuermittel 90 und der Rotationsachse 17 bewegen. Ein Steuerbolzen 195 in der Kurvenbahn 190 steuert die Bewegung des zweiten Bewegkontaktes 30. The second moving contact 30 can move with the first control means 90 and the axis of rotation 17 or move relative to the first control means 90 and the axis of rotation 17. A control pin 195 in the cam track 190 controls the movement of the second moving contact 30.
In der Figur 2 sind der erste Hauptstrompfadfestkontakt 50, der Nebenstrompfadfestkontakt 70 und der zweite Hauptstrom pfadfestkontakt 60 über den ersten Bewegkontakt 20 und den zweiten Bewegkontakt 30 verbunden. Ein Strom kann also über den Hauptstrompfad 10 und den Nebenstrompfad 15 fließen. In FIG. 2, the first main current path fixed contact 50, the auxiliary current path fixed contact 70 and the second main current fixed path contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30. A current can therefore flow via the main current path 10 and the auxiliary current path 15.
Die Figur 3 zeigt auf der linken Seite ein Ersatzschaltbild einen Dreistellungsschalter 5 mit dem Hauptstrompfad 10, dem Nebenstrompfad 15, dem ersten Hauptstrompfadfestkontakt 50, dem zweiten Hauptstrompfadfestkontakt 60, dem Nebenstrompfad festkontakt 70, dem Erdfestkontakt 80 und der Lichtbogen löscheinrichtung 150, hier eine Vakuumschaltröhre. FIG. 3 shows on the left side an equivalent circuit diagram of a three-position switch 5 with the main current path 10, the Auxiliary current path 15, the first main current path fixed contact 50, the second main current path fixed contact 60, the auxiliary current path fixed contact 70, the fixed earth contact 80 and the arc extinguishing device 150, here a vacuum interrupter.
Auf der rechten Seite der Figur 3 ist die schematische eines erfindungsgemäßen Dreistellungsschalters 5 in der „Lösch"- Position. Der Dreistellungsschalter 5 weist einen Nebenstrom pfad bestehend aus der Lichtbogenlöschvorrichtung 150, mit den Lichtbogenlöschkontakten, dem Lichtbogenlöschfestkontakt 163, dem Lichtbogenlöschbewegkontakt 165, dem Kontaktstreifen 170 zwischen Lichtbogenlöschbewegkontakt 165 und Nebenstrom- pfadfestkontakt 70 und den Nebenstrompfadfestkontakt 70. Wei ter weist der Dreistellungsschalters 5 einen ersten Haupts trompfadfestkontakt 50, einen zweiten Hauptstrompfadfestkon takt 60 und einen Erdfestkontakt 80 auf. Zentrisch zwischen den Festkontakten 50, 60, 70, 80 befinden sich der erste Be wegkontakt 20 und der zweite Bewegkontakt 30, die mittels ei nes Gelenkes elektrisch leitend verbunden sind. Im Bereich der der Festkontakte 50, 60, 70, 80 sind Steuerelektroden 180 angeordnet. Ein erstes Steuermittel 90 mit einem ersten Steu erprofil 92 und ein zweites Steuermittel 100 mit einem zwei ten Steuerprofil 102 steuern die Position und Bewegung des dritten Steuermittels 110 mit einem dritten Steuerprofil 112. Das dritte Steuermittel ist mit dem Lichtbogenlöschbewegkon takt verbunden und bestimmt so, ob die Lichtbogenlöschvor richtung 150 geöffnet ist, geschlossen ist oder sich in Bewe gung befindet. Der erste Bewegkontakt 20 und der zweite Be wegkontakt 30 sind um die Rotationsachse 17 drehbar, schwenk bar. Der erste Bewegkontakt 20 ist mit der Rotationsachse 17 und/oder dem ersten Steuermittel 90 fest verbunden. Der zwei te Bewegkontakt 30 kann sich mit dem ersten Steuermittel 90 und der Rotationsachse 17 mitbewegen oder sich relativ zu dem ersten Steuermittel 90 und der Rotationsachse 17 bewegen.On the right side of FIG. 3, the schematic of a three-position switch 5 according to the invention is in the "extinguishing" position. The three-position switch 5 has a secondary current path consisting of the arc extinguishing device 150, with the arc extinguishing contacts, the arc extinguishing fixed contact 163, the arc extinguishing moving contact 165, the contact strip 170 between the arc extinguishing moving contact 165 and the fixed auxiliary current path contact 70 and the fixed auxiliary current path contact 70. The three-position switch 5 also has a first fixed main current path contact 50, a second fixed main current path contact 60 and a fixed earth contact 80. Centrally between the fixed contacts 50, 60, 70, 80 are the first moving contact 20 and the second moving contact 30, which are electrically connected by means of a joint. Control electrodes 180 are arranged in the area of the fixed contacts 50, 60, 70, 80. A first control means 90 with a first control profile 92 and a second Steer rmittel 100 with a second control profile 102 control the position and movement of the third control means 110 with a third control profile 112. The third control means is connected to the arc extinguishing movement contact and thus determines whether the arc extinguishing device 150 is open, closed or moving is located. The first moving contact 20 and the second Be wegkontakt 30 are rotatable about the axis of rotation 17, pivotable bar. The first moving contact 20 is firmly connected to the axis of rotation 17 and / or to the first control means 90. The second moving contact 30 can move with the first control means 90 and the axis of rotation 17 or move relative to the first control means 90 and the axis of rotation 17.
In der Figur 3 sind der Nebenstrompfadfestkontakt und der zweite Hauptstrompfadfestkontakt 60 über den ersten Bewegkon takt 20 und den zweiten Bewegkontakt 30 verbunden. Die Licht- bogenlöschvorrichtung löscht den Lichtbogen 164 zwischen dem Lichtbogenlöschfestkontakt 163 und dem Lichtbogenlöschbeweg kontakt 165. In FIG. 3, the auxiliary current path fixed contact and the second main current path fixed contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30. The light- Arc extinguishing device extinguishes the arc 164 between the fixed arc extinguishing contact 163 and the arc extinguishing movement contact 165.
Die Figur 4 zeigt auf der linken Seite ein Ersatzschaltbild einen Dreistellungsschalter 5 mit dem Hauptstrompfad 10, dem Nebenstrompfad 15, dem ersten Hauptstrompfadfestkontakt 50, dem zweiten Hauptstrompfadfestkontakt 60, dem Nebenstrompfad festkontakt 70, dem Erdfestkontakt 80 und der Lichtbogen löscheinrichtung 150, hier eine Vakuumschaltröhre. On the left-hand side, FIG. 4 shows an equivalent circuit diagram of a three-position switch 5 with the main current path 10, the auxiliary current path 15, the first main current path fixed contact 50, the second main current path fixed contact 60, the auxiliary current path fixed contact 70, the fixed earth contact 80 and the arc extinguishing device 150, here a vacuum interrupter.
Auf der rechten Seite der Figur 4 ist die schematische eines erfindungsgemäßen Dreistellungsschalters 5 in der „ERDE"- Position. Der Dreistellungsschalter 5 weist einen Nebenstrom pfad bestehend aus der Lichtbogenlöschvorrichtung 150, mit den Lichtbogenlöschkontakten 160, dem Lichtbogenlöschfestkon takt 163, dem Lichtbogenlöschbewegkontakt 165, dem Kontakt streifen 170 zwischen Lichtbogenlöschbewegkontakt 165 und Ne- benstrompfadfestkontakt 70 und den Nebenstrompfadfestkon takt 70. Weiter weist der Dreistellungsschalters 5 einen ers ten Hauptstrompfadfestkontakt 50, einen zweiten Hauptstrom pfadfestkontakt 60 und einen Erdfestkontakt 80 auf. Zentrisch zwischen den Festkontakten 50, 60, 70, 80 befinden sich der erste Bewegkontakt 20 und der zweite Bewegkontakt 30, die mittels eines Gelenkes elektrisch leitend verbunden sind. Im Bereich der der Festkontakte 50, 60, 70, 80 sind Steuerelekt roden 180 angeordnet. Ein erstes Steuermittel 90 mit einem ersten Steuerprofil 92 und ein zweites Steuermittel 100 mit einem zweiten Steuerprofil 102 steuern die Position und Bewe gung des dritten Steuermittels 110 mit einem dritten Steuer profil 112. Das dritte Steuermittel 110 ist mit dem Lichtbo genlöschbewegkontakt 165 verbunden und bestimmt so, ob die Lichtbogenlöschvorrichtung 150 geöffnet ist, geschlossen ist oder sich in Bewegung befindet. Der erste Bewegkontakt 20 und der zweite Bewegkontakt 30 sind um die Rotationsachse 17 drehbar, schwenkbar. Der erste Bewegkontakt 20 ist mit der Rotationsachse 17 und/oder dem ersten Steuermittel 90 fest verbunden. Der zweite Bewegkontakt 30 kann sich mit dem ers ten Steuermittel 90 und der Rotationsachse 17 mitbewegen oder sich relativ zu dem ersten Steuermittel 90 und der Rotations achse 17 bewegen. On the right side of Figure 4 is the schematic of a three-position switch 5 according to the invention in the "EARTH" position. The three-position switch 5 has a secondary current path consisting of the arc extinguishing device 150, with the arc extinguishing contacts 160, the arc extinguishing fixed contact 163, the arc extinguishing moving contact 165, the Contact strip 170 between arc extinguishing moving contact 165 and auxiliary current path fixed contact 70 and the auxiliary current path fixed contact 70. Furthermore, the three-position switch 5 has a first main current path fixed contact 50, a second main current path fixed contact 60 and a fixed earth contact 80. Centered between the fixed contacts 50, 60, 70, 80 are the first moving contact 20 and the second moving contact 30, which are electrically connected by means of a joint. Control electrodes 180 are arranged in the area of the fixed contacts 50, 60, 70, 80. A first control means 90 with a first control profile 92 and a second st Control means 100 with a second control profile 102 control the position and movement of the third control means 110 with a third control profile 112. The third control means 110 is connected to the arc extinguishing movement contact 165 and thus determines whether the arc extinguishing device 150 is open, closed or closed is in motion. The first moving contact 20 and the second moving contact 30 are rotatable and pivotable about the axis of rotation 17. The first moving contact 20 is fixed to the axis of rotation 17 and / or to the first control means 90 connected. The second moving contact 30 can move with the first control means 90 and the axis of rotation 17 or move relative to the first control means 90 and the axis of rotation 17.
In der Figur 4 sind der Erdfestkontakt 80 und der zweite Hauptstrompfadfestkontakt 60 über den ersten Bewegkontakt 20 und den zweiten Bewegkontakt 30 verbunden. In FIG. 4, the fixed earth contact 80 and the second fixed main current path contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30.
Die Figur 5 zeigt auf der linken Seite ein Ersatzschaltbild einen Dreistellungsschalter 5 mit dem Hauptstrompfad 10, dem Nebenstrompfad 15, dem ersten Hauptstrompfadfestkontakt 50, dem zweiten Hauptstrompfadfestkontakt 60, dem Nebenstrompfad festkontakt 70, dem Erdfestkontakt 80 und der Lichtbogen löscheinrichtung 150, hier eine Vakuumschaltröhre. On the left-hand side, FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram of a three-position switch 5 with the main current path 10, the auxiliary current path 15, the first main current path fixed contact 50, the second main current path fixed contact 60, the auxiliary current path fixed contact 70, the earth fixed contact 80 and the arc extinguishing device 150, here a vacuum interrupter.
Auf der rechten Seite der Figur 5 ist die schematische eines erfindungsgemäßen Dreistellungsschalters 5 in Zwischenphase von AUS zu EIN. On the right-hand side of FIG. 5 is the schematic of a three-position switch 5 according to the invention in the intermediate phase from OFF to ON.
Der Dreistellungsschalter 5 weist einen Nebenstrompfad beste hend aus der Lichtbogenlöschvorrichtung 150, mit den Lichtbo genlöschkontakten 160, dem Lichtbogenlöschfestkontakt 163, dem Lichtbogenlöschbewegkontakt 165, dem Kontaktstreifen 170 zwischen Lichtbogenlöschbewegkontakt 165 und Nebenstrompfad festkontakt 70 und den Nebenstrompfadfestkontakt 70. Weiter weist der Dreistellungsschalters 5 einen ersten Hauptstrom pfadfestkontakt 50, einen zweiten Hauptstrompfadfestkontakt 60 und einen Erdfestkontakt 80 auf. Zentrisch zwischen den Festkontakten 50, 60, 70, 80 befinden sich der erste Beweg kontakt 20 und der zweite Bewegkontakt 30, die mittels eines Gelenkes elektrisch leitend verbunden sind. Im Bereich der der Festkontakte 50, 60, 70, 80 sind Steuerelektroden 180 an geordnet. Ein erstes Steuermittel 90 mit einem ersten Steuer profil 92 und ein zweites Steuermittel 100 mit einem zweiten Steuerprofil 102 steuern die Position und Bewegung des drit ten Steuermittels 110 mit einem dritten Steuerprofil 112. Das dritte Steuermittel ist mit dem Lichtbogenlöschbewegkontakt verbunden und bestimmt so, ob die Lichtbogenlöschvorrichtung 150 geöffnet ist, geschlossen ist oder sich in Bewegung be findet. Der erste Bewegkontakt 20 und der zweite Bewegkontakt 30 sind um die Rotationsachse 17 drehbar, schwenkbar. Der erste Bewegkontakt 20 ist mit der Rotationsachse 17 und/oder dem ersten Steuermittel 90 fest verbunden. Der zweite Beweg kontakt 30 kann sich mit dem ersten Steuermittel 90 und der Rotationsachse 17 mitbewegen oder sich relativ zu dem ersten Steuermittel 90 und der Rotationsachse 17 bewegen. The three-position switch 5 has an auxiliary current path consisting of the arc extinguishing device 150, with the arc extinguishing contacts 160, the arc extinguishing fixed contact 163, the arc extinguishing moving contact 165, the contact strip 170 between the arc extinguishing moving contact 165 and the auxiliary current path fixed contact 70 and the auxiliary current path fixed contact 70. The three-position switch 5 also has a first main current switch 5 Fixed path contact 50, a second fixed main current path contact 60 and a fixed earth contact 80. Centrally between the fixed contacts 50, 60, 70, 80 are the first moving contact 20 and the second moving contact 30, which are electrically connected by means of a joint. In the area of the fixed contacts 50, 60, 70, 80 control electrodes 180 are arranged. A first control means 90 with a first control profile 92 and a second control means 100 with a second control profile 102 control the position and movement of the third control means 110 with a third control profile 112. The third control means is with the arc extinguishing movement contact is connected to determine whether the arc extinguisher 150 is open, closed, or in motion. The first moving contact 20 and the second moving contact 30 are rotatable and pivotable about the axis of rotation 17. The first moving contact 20 is firmly connected to the axis of rotation 17 and / or to the first control means 90. The second moving contact 30 can move with the first control means 90 and the axis of rotation 17 or move relative to the first control means 90 and the axis of rotation 17.
In der Figur 5 sind der erste Hauptstrompfadfestkontakt 50 und der zweite Hauptstrompfadfestkontakt 60 über den ersten Bewegkontakt 20 und den zweiten Bewegkontakt 30 verbunden. In FIG. 5, the first main current path fixed contact 50 and the second main current path fixed contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30.
Ein Strom kann also über den Hauptstrompfad 10 fließen. A current can therefore flow via the main current path 10.
In der Figur 5 sind der Nebenstrompfadfestkontakt 70 und der zweite Hauptstrompfadfestkontakt 60 über den ersten Bewegkon takt 20 und den zweiten Bewegkontakt 30 verbunden, zwischen dem ersten Bewegkontakt 20 und dem ersten Hauptstrompfadfest kontakt 50 hat ein Lichtbogen 164 gezündet. Die Lichtbogen löschvorrichtung 150 ist geöffnet, so dass Lichtbogenlösch vorrichtung 150 nicht mit dem Einschaltstrom belastet wird. Ein Strom kann also über den Hauptstrompfad 10 zu fließen be ginnen . In FIG. 5, the auxiliary current path fixed contact 70 and the second main current path fixed contact 60 are connected via the first moving contact 20 and the second moving contact 30, between the first moving contact 20 and the first main current path fixed contact 50 an arc 164 has ignited. The arc extinguishing device 150 is open so that the arc extinguishing device 150 is not loaded with the inrush current. A current can therefore begin to flow via the main current path 10.
Die Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Aus schnitts mit der Anbindung des Bolzens 166 des Lichtbogen löschbewegkontaktes 165 an das dritte Steuermittel 110 und den Nebenstrompfadfestkontakt 70 mit einem Kontaktstreifen 170. Der Kontaktstreifen 170 dient hier einerseits der elektrisch leitenden Verbindung des Lichtbogenlöschbewegkon takt 165 mit dem Nebenstrompfadfestkontakt 70 und anderer seits der Bewirkung einer Kontaktraft 169 durch eine Vorspan nung für die Lichtbogenlöschvorrichtung 150. Der Einstich 167 ermöglicht die einfache mechanische Ankopplung des dritten Steuermittels an den Bolzen 166 und des Kontaktstreifen 170 an den Bolzen 166. Außerdem ermöglicht der vorgespannte Kon taktstreifen 170 ein ausreichendes Spiel 168 zwischen drittem Steuerelement 110 und Bolzen 166 für ein sauberes Schließen der Lichtbogenlöschvorrichtung 150. Figure 6 shows a schematic representation of a section with the connection of the bolt 166 of the arc extinguishing contact 165 to the third control means 110 and the auxiliary current path fixed contact 70 with a contact strip 170. The contact strip 170 serves here on the one hand for the electrically conductive connection of the arc extinguishing contact 165 with the By-pass current path fixed contact 70 and, on the other hand, the effect of a contact force 169 by pretensioning the arc extinguishing device 150. The recess 167 enables the third control means to be simply mechanically coupled to the bolt 166 and the contact strip 170 to the bolt 166. In addition, the pretensioned contact strip 170 enables a sufficient play 168 between third Control element 110 and bolt 166 for a clean closing of the arc extinguishing device 150.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
5 Dreistellungsschalter; 5 three-position switches;
10 Hauptstrompfad; 10 main current path;
15 Nebenstrompfad; 15 auxiliary current path;
17 Rotationsachse; 17 axis of rotation;
20 erster Bewegkontakt; 20 first moving contact;
30 zweiter Bewegkontakt; 30 second moving contact;
50 erster Hauptstrompfadfestkontakt ; 50 first main current path fixed contact;
60 zweiter Hauptstrompfadfestkontakt ; 60 second main current path fixed contact;
70 Nebenstrompfadfestkontakt ; 70 auxiliary current path fixed contact;
80 Erdfestkontakt ; 80 earth contact;
90 erstes Steuermittel; 90 first control means;
92 erstes Steuerprofil des ersten Steuerelmittels 90; 92 first control profile of the first control means 90;
100 zweites Steuermittel; 100 second control means;
102 zweites Steuerprofil des zweiten Steuermittels 100; 102 second control profile of the second control means 100;
110 drittes Steuermittel; 110 third control means;
112 drittes Steuerprofil des dritten Steuermittels 110; 112 third control profile of the third control means 110;
150 Lichtbogenlöschvorrichtung; 150 arc extinguishing device;
160 Lichtbogenlöschkontakte; 160 arcing contacts;
163 Lichtbogenlöschfestkontakt ; 163 arc extinguishing permanent contact;
164 Lichtbogen; 164 arc;
165 Lichtbogenlöschbewegkontakt ; 165 moving arc extinguishing contact;
166 Bolzen des Lichtbogenlöschbewegkontakt; 166 moving arc extinguishing contact bolt;
167 Einstich, Einschnürung in den Bolzen 166; 167 puncture, constriction in the bolt 166;
168 Spiel zwischen drittem Steuerelement 110 und Bolzen 166; 168 game between third control element 110 and bolt 166;
169 Kontaktraft; 169 contact force;
170 Kontaktstreifen zwischen Lichtbogenlöschbewegkontakt 165 und Nebenstrompfadfestkontakt 70; 170 contact strips between the moving arc extinguishing contact 165 and the fixed auxiliary current path contact 70;
180 Steuerelektrode; 180 control electrode;
190 Kur enbahnen; 190 courses;
195 Steuerbolzen; 195 control pin;
200 Trägerkonstruktion. 200 support structure.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Dreistellungsschalter (5), insbesondere für Mittel 1. Three-position switch (5), especially for medium
und/oder Hochspannungen, wobei der Dreistellungsschalter (5) einen Hauptstrompfad (10) und einen zum Hauptstrompfad (10) parallelen Nebenstrompfad (15) aufweist, and / or high voltages, the three-position switch (5) having a main current path (10) and a secondary current path (15) parallel to the main current path (10),
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 der Nebenstrompfad (15) eine Lichtbogenlöschvorrichtung (150) mit Lichtbogenlöschkontakten (160), wovon mindestens ein Lichtbogenlöschkontakt (160) ein Lichtbogenlöschbeweg kontakt (165) ist, vorsieht und wobei der Hauptstrompfad (15) ein Kontaktsystem aus Bewegkontakten, it is noted that the secondary current path (15) provides an arc extinguishing device (150) with arc extinguishing contacts (160), of which at least one arc extinguishing contact (160) is an arc extinguishing contact (165), and the main current path (15) is a contact system,
- einem ersten Bewegkontakt (20), einem zweiten Bewegkon takt (30) - A first moving contact (20), a second moving contact (30)
und Festkontakten, and permanent contacts,
- einem ersten Hauptstrompfadfestkontakt (50), einem zwei ten Hauptstrompfadfestkontakt ( 60 ) , einen Nebenstrompfad festkontakt (70) und einen Erdfestkontakt (80), - A first main current path fixed contact (50), a second main current path fixed contact (60), a secondary current path fixed contact (70) and a fixed earth contact (80),
aufweist, wobei die Bewegkontakte auf einer gemeinsamen Rotationsachse (17) zwischen den Festkontakten angeordnet sind, die Bewegkontakte (20,30) durch die Rotationsachse (17) drehbar sind und mindestens der zweite Bewegkontakt (30) derart beweglich gelagert ist, dass die Bewegung des zweiten Bewegkontaktes (30) über ein erstes Steuermittel (90) zusätzlich zu der Bewegung der Rotationsachse (17) steuerbar und bewegbar ist, wobei ein zweites Steuermittel (100), das beweglich mit dem ersten Steuermittel (90) ver bunden ist, ausgebildet ist zusammen mit dem ersten Steu ermittel (90) ein drittes Steuermittel (110) zu bewegen, wobei das dritte Steuermittel (110) mit dem Lichtbogen löschbewegkontakt (165) derart verbunden ist, dass die Be wegung des dritten Steuermittels (110) eine Bewegung des Lichtbogenlöschbewegkontakt (165) erzeugt und steuert, wo bei die Bewegkontakte ausgestaltet sind, die Festkontakte zu kontaktieren und einen Strompfad zischen unterschiedli chen Festkontakten herzustellen. having, wherein the moving contacts are arranged on a common axis of rotation (17) between the fixed contacts, the moving contacts (20,30) are rotatable by the axis of rotation (17) and at least the second moving contact (30) is movably mounted such that the movement of the second moving contact (30) via a first control means (90) in addition to the movement of the axis of rotation (17) is controllable and movable, a second control means (100) which is movably connected to the first control means (90) is formed together to move a third control means (110) with the first control means (90), the third control means (110) being connected to the moving arc extinguishing contact (165) such that the movement of the third control means (110) results in a movement of the moving arc extinguishing contact ( 165) generates and controls where the moving contacts are designed to contact the fixed contacts and establish a current path between different fixed contacts ellen.
2. Dreistellungsschalter (5) nach Anspruch 1, 2. three-position switch (5) according to claim 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 der erste Bewegkontakt (20) fest mit der Rotationsachse (17) und/oder dem ersten Steuermittel (90) verbunden ist und sich so immer mit der Rotationsachse (17) und/oder dem ersten Steuermittel (90) synchron bewegt. d a d u r c h e k e n n n n z e i c h n e t that the first moving contact (20) is firmly connected to the rotation axis (17) and / or the first control means (90) and thus always moves synchronously with the rotation axis (17) and / or the first control means (90).
3. Dreistellungsschalter (5) nach Anspruch 1 oder 2, 3. three-position switch (5) according to claim 1 or 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 zweite Steuermittel (100) zusammen mit dem ersten Steuermittel (90) bewirkt, dass das dritte Steuermittel (110) bei unterschiedlichen Drehrichtungen um die Rotati onsachse (17) durch das erste Steuermittel (90) und das zweite Steuermittel (100) zu Unterschiedlichen Positionen des ersten Bewegkontaktes (20) eine Bewegung des Lichtbo genlöschbewegkontaktes (165) bewirkt. characterized in that the second control means (100) together with the first control means (90) causes the third control means (110) in different directions of rotation about the axis of rotation (17) by the first control means (90) and the second control means (100) at different positions of the first moving contact (20) causes a movement of the Lichtbo genlöschbewegungkontaktes (165).
4. Dreistellungsschalter (5) nach einem der vorstehenden An sprüche, 4. Three-position switch (5) according to one of the preceding claims,
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 Steuermittel (90) mit einem ersten Steuerprofil (92) und das zweite Steuermittel (100) mit einem zweiten Steuerprofil (102) die Position und Bewegung des dritten Steuermittels (110) über ein am dritten Steuermittel (110) angeordnetes drittes Steuerprofil (112) steuern. characterized in that the first control means (90) with a first control profile (92) and the second control means (100) with a second control profile (102) control the position and movement of the third control means (110) via a third control means (110) arranged on the third Control the control profile (112).
5. Dreistellungsschalter (5) nach einem der vorstehenden An sprüche, 5. Three-position switch (5) according to one of the preceding claims,
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 Bewegung des zweiten Bewegkontaktes (30), durch einen Steuerbolzen (195) in oder entlang einer Kurvenbahn (190) in oder an dem ersten Steuermittel (90) gesteuert wird o- der steuerbar ist. d u r c h e k e n n n n z e i c h n e t that the movement of the second moving contact (30) is controlled or can be controlled by a control pin (195) in or along a cam track (190) in or on the first control means (90).
6. Dreistellungsschalter (5) nach einem der vorstehenden An sprüche, 6. Three-position switch (5) according to one of the preceding claims,
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 Lichtbogenlöschvorrichtung (150) eine Vakuumschaltröh re ist. characterized in that the arc extinguishing device (150) is a vacuum interrupter.
7. Dreistellungsschalter (5) nach einem der vorstehenden An sprüche, 7. Three-position switch (5) according to one of the preceding claims,
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 der Dreistellungsschalter (5) für gasisolierte Schaltanla gen ausgelegt ist, wobei als Isoliergas SF6 oder ein Gas gemisch mit SF6 oder ein von SF6 verschiedenes Isoliergas verwendbar ist. d u r c h e k e n n n z e i n e t that the three-position switch (5) is designed for gas-insulated switchgear, whereby SF6 or a gas mixture with SF6 or an insulating gas other than SF6 can be used as the insulating gas.
8. Dreistellungsschalter (5) nach einem der vorstehenden An sprüche, 8. Three-position switch (5) according to one of the preceding claims,
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 der Lichtbogenlöschbewegkontakt (165) an einem Bolzen (166) des Lichtbogenlöschbewegkontaktes (165) einen Ein stich (167) aufweist, in die ein Hebel des dritten Steuer mittels (110) eingreift und wobei ein Kontaktstreifen (170) im Bereich von dem Einstich (167) im bewegten Bolzen (166) der Vakuumschaltröhre als eine federnde, vorgespann te Klammer ausgeführt ist. characterized in that the arc extinguishing movement contact (165) on a bolt (166) of the arc extinguishing movement contact (165) has a puncture (167) in which a lever of the third control by means (110) engages and a contact strip (170) in the area of the Puncture (167) in the moving bolt (166) of the vacuum interrupter is designed as a resilient, pre-tensioned clamp.
9. Dreistellungsschalter (5) nach Anspruch 8, 9. three-position switch (5) according to claim 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 der Kontaktstreifen (170) beide planaren Flächen des Bol zens (166), zwischen welchen beiden planaren Flächen des Bolzens (166) der Hebel des dritten Steuermittels (110) eingreift, mit einer definierten Vorspannkraft. note that the contact strips (170) both planar surfaces of the bolt (166), between which two planar surfaces of the bolt (166) the lever of the third control means (110) engages, with a defined pretensioning force.
10. Dreistellungsschalter (5) nach einem der vorstehenden Ansprüche, 10. Three-position switch (5) according to one of the preceding claims,
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 im Bereich des ersten Hauptstrompfadfestkontaktes (50) und/oder des zweiten Hauptstrompfadfestkontakt (60) und/oder des Nebenstrompfadfestkontakt (70) und/oder des Erdfestkontaktes (80), zusammen Kontakte (50,60,70,80), Steuerelektroden (180) derart angeordnet sind, dass eine Spannungsfestigkeit an den jeweils den Steuerelektroden (180) zugeordneten Kontakten (50,60,70,80) erhöht ist. characterized in that in the area of the first main current path fixed contact (50) and / or the second main current path fixed contact (60) and / or the auxiliary current path fixed contact (70) and / or the fixed earth contact (80), together contacts (50,60,70,80), Control electrodes (180) are arranged in such a way that a dielectric strength is increased at the contacts (50, 60, 70, 80) assigned to each of the control electrodes (180).
11. Dreistellungsschalter (5) nach Anspruch 10, 11. three-position switch (5) according to claim 10,
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 Steuerelektroden (180) aus einem leitfähigen Materi al gebildet sind und mit einer Isolierschicht beschich tet sind. that is, that the control electrodes (180) are formed from a conductive material and are coated with an insulating layer.
12. Dreistellungsschalter (5) nach einem der vorstehenden Ansprüche, 12. Three-position switch (5) according to one of the preceding claims,
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 der erste Bewegkontakt (20) als ein an einem von der Ro tationsachse (17) wegweisenden Ende derart verbreiterter erster Bewegkontakt (20) ausgebildet ist, dass der ver breiterte erste Bewegkontakt (20) bei einem Übergang zwischen dem ersten Hauptstrompfadfestkontakt (50) und Nebenstrompfadfestkontakt (70) sowohl den Hauptstrom pfadfestkontakt (50), als auch den Nebenstrompfadfest kontakt (70) gleichzeitig berührt, also elektrisch kon taktiert . characterized in that the first moving contact (20) is designed as a first moving contact (20) widened at an end facing away from the rotation axis (17) in such a way that the widened first moving contact (20) at a transition between the first main current path fixed contact (50 ) and auxiliary current path fixed contact (70) both the main current path fixed contact (50) and the auxiliary current path fixed contact (70) touched at the same time, ie electrically con tacted.
13. Dreistellungsschalter (5) nach Anspruch 12, 13. Three-position switch (5) according to claim 12,
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 der verbreiterte erste Bewegkontakt (20) zumindest an dem von der Rotationsachse (17) wegweisenden Ende eine oder mehr Schlitzungen, insbesondere Längsschlitzungen, auf weist, so dass der erste Bewegkontakt (20) beim Auffahren auf oder Verlassen von dem ersten Hauptstrompfadfestkon takt (50) und/oder zweiten Hauptstrompfadfestkontakt (60) und/oder Nebenstrompfadfestkontakt (70) weniger steif ist und ein Prellen des ersten Bewegkontaktes (20) beim Auf fahren auf den ersten Hauptstrompfadfestkontakt (50) ver hindert oder reduziert. characterized in that the widened first moving contact (20) has one or more slots, in particular longitudinal slots, at least at the end facing away from the axis of rotation (17), so that the first moving contact (20) clocks when entering or leaving the first main current path (50) and / or second main current path fixed contact (60) and / or secondary current path fixed contact (70) is less stiff and prevents or reduces bouncing of the first moving contact (20) when driving onto the first main current path fixed contact (50).
14. Schaltanlage, 14. switchgear,
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 Schaltanlage einen oder mehr Dreistellungsschalter (5) nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist. d a d u r c h g e k e n n n n z e i c h n e t, that the switchgear has one or more three-position switches (5) according to one of the preceding claims.
15. Schaltanlage nach Anspruch 14, 15. Switchgear according to claim 14,
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 Schaltanlage als gasisolierte Schaltanlagen ausgelegt ist, wobei als Isoliergas SF6 oder ein Gasgemisch mit SF6 oder ein von SF6 verschiedenes Isoliergas verwendbar ist oder verwendet wird. D u r c h e k e n n n n z e i n t, that the switchgear is designed as gas-insulated switchgear, whereby SF6 or a gas mixture with SF6 or an insulating gas other than SF6 can be used or is used as the insulating gas.
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