WO1998032142A1 - Hochspannungs-leistungsschalter mit einer axial verschiebbaren feldelektrode - Google Patents

Hochspannungs-leistungsschalter mit einer axial verschiebbaren feldelektrode Download PDF

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WO1998032142A1
WO1998032142A1 PCT/DE1998/000190 DE9800190W WO9832142A1 WO 1998032142 A1 WO1998032142 A1 WO 1998032142A1 DE 9800190 W DE9800190 W DE 9800190W WO 9832142 A1 WO9832142 A1 WO 9832142A1
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contact piece
coupling rod
arcing contact
pin
field electrode
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PCT/DE1998/000190
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Heiner Marin
Volker Lehmann
Hold Dienemann
Ekkehard Anke
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H33/24Means for preventing discharge to non-current-carrying parts, e.g. using corona ring
    • H01H33/245Means for preventing discharge to non-current-carrying parts, e.g. using corona ring using movable field electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H2033/028Details the cooperating contacts being both actuated simultaneously in opposite directions
    • HELECTRICITY
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    • H01H33/7015Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
    • H01H33/7023Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by an insulating tubular gas flow enhancing nozzle

Definitions

  • the invention is in the field of high-voltage circuit breakers and can be used in the structural design of an auxiliary transmission with which switch elements are moved which lie axially opposite the driven contact group of the switch.
  • circuit breakers of this type two arcing contact pieces coaxially opposite one another are coaxially surrounded by the two continuous current contact pieces, one of which is arranged in a fixed manner and the other is designed to be axially drivable.
  • Circuit breakers of this type generally work with a gaseous extinguishing agent which, when switched, is first compressed and then flows through the separation area of the two arcing contact pieces and the flow of which can be influenced by special pressure chambers and nozzles.
  • an insulating material nozzle which is arranged within the continuous current contact pieces and surrounds the arcing contact pieces and which is firmly connected both to the drivable continuous current contact piece and to the driven arcing contact piece.
  • an axially displaceable field electrode is fastened to the end of the insulating material nozzle facing away from the first, driven arcing contact piece and surrounds the second arcing contact piece and surrounds the second arcing contact piece and which, in the issuance of the circuit breaker, the electrical field in Affects the area of the other arcing contact piece and the end of the insulating material nozzle which is subjected to high electrical stress.
  • a drive element is attached to the axially displaceable field electrode and thus to the insulating material nozzle, which also transmits the drive movement of the driven continuous current contact piece to the second arcing contact piece by means of a deflection gear.
  • the second arcing contact piece is therefore guided in a sliding contact.
  • the drive element is designed as a toothed rack, which either acts via a toothed wheel on the second arcing contact piece, which is likewise designed as a toothed rack, or which drives a push crank, the rotating part of which is formed by a toothed wheel.
  • the field electrode attached to the insulating nozzle follows the full stroke of the contact pieces; This means that the field electrode is pushed relatively far into the fixed continuous current contact piece in the switched-on position, for which purpose a corresponding space must be available.
  • the movement of the second arcing contact piece is also coupled to the full stroke of the driven contact pieces.
  • the invention has for its object to optimize the movement of the field electrode while shortening its movement stroke and, if necessary, to improve the interaction with a drive mechanism for the second arcing contact.
  • the field electrode is displaceable by means of a gearbox, which is coupled from the first, via the insulating nozzle to the drivable continuous current contact and in the direction the longitudinal axis of the switch coupling rod, consists of a parallel coupling rod coupled to the field electrode and a pivotally attached lever to the first coupling rod, with a pivot pin attached to the pivoting plane of the lever to which the second coupling rod is coupled is and which engages in a link guide, which is incorporated in a circuit board firmly connected to the second continuous current contact piece and which is designed such that a first section of the link guide runs approximately parallel to the longitudinal direction of the first coupling rod and that a second, curved section of the link guide The pin can be deflected perpendicular to the longitudinal axis of the switch.
  • the field electrode can be moved separately and separately from the drivable arcing contact piece, so that the speed and the path of the field electrode can be different from that of the first arcing contact piece, the course of the displacement movement being selectable in the form of a speed profile.
  • the special feature of the gearbox is the lever pivotally mounted on the first coupling rod with the pin attached to the pivot arm of the lever and guided in a fixed link guide.
  • a first section of the link guide runs approximately parallel to the longitudinal direction of the first coupling rod. In this area, the pin is moved along the link guide during the movement of the first coupling rod without the lever swiveling out. Only in the second section of the link guide, which allows the pin to move perpendicular to the longitudinal direction in which the coupling rod is moved, does the lever pivot out, and the pin moves at least with one component of movement perpendicular to the longitudinal direction of the first coupling rod.
  • a movement of the field electrode can thus be generated by means of the link guide, which movement takes place in the same direction as the movement of the first coupling rod, but with a different speed and variable transmission ratio. This goes so far that the pin and with it the field electrode do not move further in the longitudinal direction while the first coupling rod is moved further.
  • the field electrode with the first arcing contact piece can initially be moved at the beginning of the movement, but can be stopped before the end of the movement of the first arcing contact piece, i.e. the movement distance of the field electrode is shortened compared to the movement distance of the first arcing contact piece.
  • the curved second section of the link guide has a first end region which is adjacent to the first section and runs in the direction of the first section and a second end region which runs approximately perpendicular to the first section.
  • This configuration of the link guide allows the field electrode to move at the same speed as the first coupling rod as long as the pin is in the first section of the link guide and to delay the movement of the field electrode while the pin is in the second section of the link guide. det. -
  • the second section of the link guide expediently faces the drivable arcing contact piece.
  • the second coupling rod coupled to the field electrode can be connected to a crossmember which is displaceably guided in the direction of the longitudinal axis of the switch and which has a slot running perpendicular to the longitudinal axis of the switch, into which the pin attached to the lever engages.
  • a slot permits the necessary movements of the pin perpendicular to the longitudinal axis of the switch, the drive movement being transmitted by means of the pin to the cross member running perpendicular to the longitudinal direction of the first coupling rod and from there to the field electrode.
  • the transmission according to the invention can on the side of the high-voltage circuit breaker opposite the drive, i.e. seen from the first arcing contact piece behind the field electrode, so that the transmission is not subjected to dielectric stress due to the field strength prevailing in the area between the arcing contact pieces.
  • the drive mechanism for the field electrode with a drive for the second arcing contact piece, in such a way that the second arcing contact piece is driven on only part of the switching stroke of the driving first continuous current contact and that during this drive phase, the oppositely driven second arcing contact piece on a predefinable one Passes a pronounced maximum speed.
  • the second arcing contact piece is guided in a sliding contact and can be driven opposite to the first arcing contact piece, that for driving the second arcing contact piece the first coupling rod is provided with a pin arranged transversely to the thrust direction and driving a deflecting gear, the deflecting gear being one has two-armed, two stable end positions control lever, the two ends of which is designed fork-like for the backdrop-like receiving of the pin and the other is articulated via a pendulum element to the second arcing contact piece, and that the stationary parts of the gear for the field electrode and the stationary parts of the Deflection gear for the second arcing contact piece in the axial direction of the circuit breaker are arranged one behind the other on a common circuit board.
  • the proposed design of the deflection gear enables the movement of the second arcing contact piece to be coordinated with the movement of the field electrode in such a way that the second arcing contact piece remains in the rest position during the compression stroke of the circuit breaker, is moved rapidly in the opening direction during the separation stroke and is brought into the separation position and during of the extinguishing stroke remains in the rest position.
  • the design of the deflection gear is characterized by the use of fewer, simpler and lighter parts, so that the deflection gear has very small moving masses and is a self-contained assembly that can be made flat and therefore that in the fixed continuous current contact itself when switching the forming flow of the insulating gas (exhaust gas) is not impeded.
  • the deflection gear also has a changing transmission ratio during the actuation process, which is designed in the manner of a sinusoidal half-wave and can be a maximum of more than 1: 1, ie the opposite
  • the driven second arcing contact piece can be moved at a higher speed than the first arcing contact piece during the decisive phase of the switch-off process (phase of the contact separation and the increasing contact distance).
  • the deflection gear is driven by means of the same coupling rod, which also serves to drive the gear for the field electrode.
  • a pin is arranged on the first coupling rod, which - analogous to the pivotable lever of the gear for the field electrode - forms the movable part of the deflection gear.
  • gear unit for the field electrode and the deflection gear unit for the second arcing contact piece are arranged one behind the other on a common circuit board in the axial direction of the line switch, a compact, flat-shaped gear unit is obtained which can be fitted separately in the outflow area of the extinguishing gas. without hindering the extinguishing gas flow and without requiring an additional length of the circuit breaker.
  • it has an advantageous effect that the coupling of the two gears to the insulating nozzle takes place jointly via one or two first coupling rods, and therefore the bearings for the axially moving gear parts are also effective for both gears.
  • the pendulum element provided for articulating the control lever on the second arcing contact piece can be a connecting rod or a pin which engages in an elongated hole on the second arcing contact piece.
  • the deflection gear is expediently designed such that the first coupling rod is guided on a bearing cheek of the circuit board so that the axis of rotation of the two-armed control lever between the first coupling rod and the axis of the second Arcing contact piece and is firmly connected to the common circuit board that the two-armed control lever in its stable end positions extends obliquely to the first coupling rod and to the axis of the second arcing contact piece, that in addition the fork-shaped end of the control lever between the two prongs with an elongated, mouth-like recess is provided and that the further pin arranged at the other end of the control lever is also arranged transversely to the direction of thrust of the
  • the first coupling rod has a slideway which connects the pivoting range with one of the fork-like end of the control lever releasing recess is provided, and the two prongs of the fork-like end of the control lever are to be provided with flats on the outside for the control lever to rest against the slideway of the first coupling rod in the two end positions of the control lever.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an interrupter unit of a high-voltage circuit breaker with a gear for driving a field electrode in a longitudinal section
  • FIGS. 3 to 10 show a second exemplary embodiment of an interrupter unit of a high-voltage circuit breaker with a combination of a transmission for the field electrode and a deflection transmission for the second arcing contact piece
  • FIG. 3 thereof the assignment of the reversing gear to the common circuit board attached to the fixed continuous current contact piece of the circuit breaker, in one end position
  • FIGS. 4 and 5 the side and front view of the circuit board receiving the stationary parts of the two transmissions
  • FIG. 6 a cross section through the Gearbox for the field electrode
  • Figure 7 shows a cross section through the deflection gear for the second arcing contact
  • FIGS. 8 to 10 the deflecting gear in two intermediate positions
  • the interrupter unit shown in FIG. 1 has a fixed arcing contact piece 1 and a fixed continuous current contact piece 2 in the upper part, which are opposed by a drivable first arcing contact piece 3 and a drivable continuous current contact piece 4.
  • the left half section shows the switch-on state in which the drivable first arcing contact piece 3 engages around a fixed, pin-shaped second arcing contact piece 1 and the drivable continuous current contact piece 4 is moved into the fixed continuous current contact piece 2.
  • the right half-section shows the switch-off position, in which the continuous current contacts and the arcing contacts are separated from each other by a separation gap.
  • the drivable first arcing contact piece 3 is surrounded by an insulating nozzle 5 which is fixedly connected to the drivable contact pieces of the switch and whose nozzle constriction 6 has a diameter which corresponds to the outer diameter of the fixed second arcing contact piece 1.
  • the insulating nozzle 5 has a channel 7 through which, in the event of an arc drawn between the arcing contacts, hot quenching gas can flow into a heating chamber 8, in which it is made available for subsequent blowing of the arc during the zero-current passage of the current to be switched.
  • a compression chamber 9 is arranged downstream of the heating chamber 8, in which extinguishing gas, for example SFg, is compressed in the course of an opening movement by the compression piston 10, which is driven, within the fixed compression cylinder 11. As soon as the extinguishing gas pressure in the compression space 9 is higher than in the boiler room 8, extinguishing gas flows through the check valve 12 into the " boiler room. Otherwise, a flow from the boiler room 8 into the compression room 9 is blocked so as not to burden the drive by an excessive pressure in the compression room.
  • extinguishing gas for example SFg
  • the permanent current contact pieces 2, 4 are surrounded by fixed shielding electrodes 13, 14, which should make the electrical field between the contacts more uniform when switched off.
  • a movable field electrode 15 is provided, which is shown in the right half-section in the switched-on position and on the left in the switched-off position.
  • the switch drive which is not shown in the figure, engages the switching tube 16 which carries the drivable first arcing contact 3. Both the nozzle and the compression device are moved together with the drivable arcing contact piece 3.
  • the drivable arcing contact piece 3 and the drivable continuous current contact piece 4 are thereby released from the respective counter contact and the insulating nozzle is moved until the nozzle constriction is released by the fixed arcing contact piece 1.
  • the quenching gas can then pass from the arcing area past the fixed second arcing contact piece 1 and flow upward into other areas of the switching vessel.
  • the free end 17 of the insulating nozzle is connected to a first coupling rod 18, for example by means of a ring attached to the nozzle end and encompassing it.
  • a lever 20 is pivotally mounted in a pivot point 19, which carries a pin 21 at its pivotable end.
  • the longitudinal axis of this pin is perpendicular to the plane of the drawing or to the pivoting plane of the lever 20.
  • a sheet 22 is arranged in each case, wherein in the sheets
  • the pin 21 actuates a traverse 26 which for this purpose has a slot 27 in which the pin 21 has a horizontal movement relative to the traverse can perform.
  • the second coupling rod 28 or a pair of two coupling rods, to the lower end of which the field electrode 15 is fastened, is connected to the traverse 26.
  • the gear mechanism described causes the field electrode 15 to initially move at the same speed as the contact pieces to the isolating path or to the arc space 33 during the switch-off movement.
  • the path that the field electrode 15 travels is not as great as the path of the contact pieces, and the field electrode 15 remains, as shown in FIG. 1, right half section, in a position in which it together with the shielding electrode 14 and the fixed one Arc contact piece 1 generates an optimal field contour.
  • This electrode position is reached before the end of the stroke, so that the optimal shielding during the remaining stroke, i.e. H. during arc extinguishing.
  • the transmission described ensures that the field electrode assumes the most favorable position for the dielectric conditions in each phase of the switching movement by means of a positive control.
  • the switch described is also constructed symmetrically with regard to the design of the transmission with the same parts in both halves of FIG. 1. This serves for the functional reliability and the symmetry of the force effects (against tilting and transverse forces); in principle, however, a one-sided design of the transmission is also possible.
  • FIG. 3 shows a section of the fixed continuous current contact 2 of a high-voltage circuit breaker, into which from the left the axially drivable continuous current contact piece 4, not shown here, with the insulating nozzle 5 attached and the first, axially drivable and Arcing contact piece 3, also not shown here, the figure shows the switch-on position of the drivable continuous current contact piece with the insulating nozzle 5. In this switching position, the insulating nozzle 5 surrounds the oppositely driven second arcing contact piece 25 over its entire length.
  • two first coupling rods 18 are fastened symmetrically to the longitudinal axis of the circuit breaker, which on the one hand drive the field electrode 15 via two levers 20 provided with a pin 21, the link guide 23, the cross member 26 and the second coupling rods 28 and on the other hand the lower one for driving the arcing contact piece 25 by means of a deflection gear additionally has a pin 35 which is transverse to the direction of thrust with a U-shaped cross section provided lower first coupling rod 18 is arranged.
  • the lower first coupling rod 18 can also have an L-shaped or T-shaped cross section, a cross-sectional part in each case forming a sliding surface for guiding the coupling rod 18 along a bearing cheek 57 formed on the plate 56.
  • the circuit board 56 is fastened to the contact bridge 38 of a sliding contact 34 connected to the fixed continuous current contact piece 2 and, according to FIGS. 4 and 5, is provided with two bearing cheeks 57 which are arranged in the longitudinal direction symmetrically to the center line ML and which are used to guide the upper, to drive the Field electrode 15 provided the first coupling rod 18 and for guiding the lower, for driving both the field electrode 15 and the second arcing contact 25 provided first coupling rod 18.
  • two bearing cheeks 58 are also incorporated for guiding a flat head 43 shown in FIG. 3, which is located at the rear end of the second arcing contact piece 25.
  • the link guides 23 for the pins 21 of the transmission for the field electrode 15 are incorporated into the board 56.
  • the bearing cheeks 58 and the link guides 23 are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the plate 56, the bearing cheeks 58 facing the arc chamber 33 (FIG. 1 of the main patent).
  • FIG. 6 which shows a cross section along the section line FG in FIG. 3, two printed circuit boards 56 are arranged mirror-symmetrically to the longitudinal axis of the high-voltage circuit breaker and enclosed by a cross member 26; on the one hand, this cross member connects the two second coupling rods 28; on the other hand, vertical slots 27 are provided in the two side walls 59 and 60 for the engagement of the pins 21.
  • the cross member 26 also surrounds the first two coupling rods 18, these by two spacers 61 are kept at a distance from the second coupling rods 28.
  • the second arcing contact piece 25, which can be driven in opposition to the first arcing contact piece 3, is provided at its end facing away from the arcing circuit section 33 (FIG. 1 of the main patent) with the flat head 43 which is guided in the bearing cheeks 58 of the plates 56.
  • the flat head 43 is provided with an elongated hole 42 running vertically to the first coupling rod 18.
  • a two-armed control lever 40 is mounted in the circuit boards 56 on a rotational axis 55 that runs vertically to the plane of the drawing to drive the second arcing contact piece 25 is provided with a pin 41.
  • the pin 41 engages in the slot 42 on the head 43.
  • the fork-side end has two prongs 46 and 47 which enclose a mouth-like opening 48 into which the pin 35 of the lower first coupling rod 18 can engage.
  • the two tines 46 and 47 are provided on the outside with a contact surface 49 and 50, with which the control lever 40 - depending on its position - comes to rest against the bottom 51 of the U-shaped cross-sectional profile of the lower first coupling rod 18 which forms a slideway. Stops 53 and 54 on the boards 56 ensure that the control lever 40 remains in the respective contact position.
  • the two contact positions represent end positions between which the control lever 40 is below the
  • the lower first coupling rod 18 is provided with an elongated slot 36 in the bottom 51 of the U-shaped cross section. hen. A similar slot is optionally provided in the lower second coupling rod 28.
  • FIGS. 8 and 9 represent those that the head 43 and thus the associated oppositely driven arcing contact piece 25 are just before and take shortly after reaching the maximum speed, and figure
  • the lever 20 and the link guide 23 for driving the field electrode 15 and the control lever 40 for driving the second arcing contact piece 25 can be dimensioned such that the field electrode has reached its end position after about two thirds of the switching stroke of the continuous current contact piece 4 and the first arcing contact piece 3 and that the second arcing contact piece 25 is driven only during a central section of the switching stroke and assumes its end position before the field electrode 15 has reached its end position.

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)
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Abstract

Bei einem Hochspannungs-Leistungsschalter mit gegeneinander bewegbaren Lichtbogenkontaktstücken (1, 3) und einer axial bewegbaren Isolierdüse (5) ist auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite eine axial verschiebbare Feldelektrode (15) vorgesehen. Als Hilfsantrieb für die Feldelektrode (15) dient eine an die axial bewegbare Isolierdüse (5) angekoppelte erste Koppelstange (18), die auf ein Getriebe einwirkt, das aus einem schwenkbaren Hebel (20) mit Steuerzapfen (21), einer Kulissenführung (23) und einer an den Steuerzapfen (21) und die Feldelektrode (15) angekoppelten zweiten Koppelstange (28) besteht. Zum zusätzlichen Antrieb des von der Feldelektrode (10) umgebenen zweiten Lichtbogenkontaktstücks (25) wirkt die erste Koppelstange (18) mittels eines Zapfens (35) auch auf ein Umlenkgetriebe ein, das aus einem zweiarmigen, zur kulissenartigen Führung des Zapfens an einem Ende gabelartig (46, 47) gestaltenen Hebel (40) und einem am anderen Ende des Hebels an das zweite Lichtbogenkontaktstück (25) angekoppelten Pendelelement (41, 42) besteht.

Description

Beschreibung
Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer axial verschiebbaren Feldelektrode
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Hochspannungs- Leistungsschalter und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung eines Hilfsgetriebes anzuwenden, mit dem Schalterelemente bewegt werden, die der angetriebenen Kontaktgruppe des Schal- ters axial gegenüberliegen.
Bei Leistungsschaltern dieser Art sind zwei einander koaxial gegenüberstehende Lichtbogenkontaktstücke koaxial von den beiden Dauerstromkontaktstücken umgeben, von denen das eine feststehend angeordnet und das andere axial antreibbar ausgebildet ist. Derartige Leistungsschalter arbeiten in aller Regel mit einem gasförmigen Löschmittel, das im Schaltfall zunächst verdichtet wird und dann den Trennbereich der beiden Lichtbogenkontaktstücke durchströmt und dessen Strömung durch spezielle Druckräume und Düsen beeinflußbar ist. Hierzu dient u.a. eine Isolierstoffdüse, die innerhalb der Dauerstromkon- taktstücke angeordnet ist und die Lichtbogenkontaktstücke umgibt und die sowohl mit dem antreibbaren Dauerstromkontaktstück als auch mit dem angetriebenen Lichtbogenkontaktstück fest verbunden ist.
Bei einem bekannten Leistungsschalter dieser Art (EP 0 696 040 AI) ist an dem dem ersten, angetriebenen Lichtbogenkontaktstück abgewandten Ende der Isolierstoffdüse eine mit der Isolierstoffdüse axial verschiebbare Feldelektrode befestigt, die das zweite Lichtbogenkontaktstück umgibt und die in der Ausstellung des Leistungsschalters das elektrische Feld im Bereich des anderen Lichtbogenkontaktstückes und des elektrisch hochbelasteten Endes der Isolierstoffdüse beein- flußt. - Bei diesem bekannten Leistungsschalter ist zusätz- lieh das zweite Lichtbogenkontaktstück entgegengesetzt zum ersten Lichtbogenkontaktstück antreibbar. Hierzu ist an der axial verschiebbaren Feldelektrode und damit an der Isolierstoffdüse ein Antriebselement befestigt, das mittels eines Umlenkgetriebes die Antriebsbewegung des angetriebenen Dauerstromkontaktstückes auch auf das zweite Lichtbogenkontakt- stücke überträgt. Das zweite Lichtbogenkontaktstück ist daher in einem Gleitkontakt geführt. Bei dem Umlenkgetriebe ist das Antriebselement als Zahnstange ausgebildet, die entweder über ein Zahnrad auf das ebenfalls als Zahnstange ausgebildete zweite Lichtbogenkontaktstück einwirkt oder die eine Schubkurbel antreibt, deren rotierendes Teil von einem Zahnrad gebildet wird.
Bei diesem bekannten Leistungsschalter folgt die an der Iso- lierstoffdüse befestigte Feldelektrode dem vollen Hub der Kontaktstücke; das bedeutet, daß die Feldelektrode in der Einschaltstellung relativ weit in das feststehende Dauerstromkontaktstück eingeschoben ist, wozu ein entsprechender Raum vorhanden sein muß. Auch die Bewegung des zweiten Licht- bogenkontaktstückes ist an den vollen Hub der angetriebenen Kontaktstücke gekoppelt.
Ausgehend von einem Hochspannungs-Leistungsschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Bewegungsablauf der Feldelektrode unter Verkürzung ihres Bewegungshubes zu optimieren und gegebenenfalls das Zusammenspiel mit einem Antriebsmechanismus für das zweite Lichtbogenkontaktstück zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Feldelektrode mittels eines Getriebes verschiebbar ist, das aus einer ersten, über die Isolierstoffdüse an den antreibbaren Dauerstromkontakt angekoppelten und in Richtung der Schalterlängsachse verlaufenden Koppelstange, aus einer parallel dazu verlaufenden, an die Feldelektrode angekoppelten zweiten Koppelstange und aus einem an der ersten Koppelstange schwenkbar befestigten Hebel besteht, wobei an dem schwenkbaren Teil des Hebels ein dessen Schwenkebene durchsetzender Stift befestigt ist, an den die zweite Koppelstange angekoppelt ist und der in eine Kulissenführung eingreift, die in eine mit dem zweiten Dauerstromkontaktstück fest verbundene Platine eingearbeitet ist und die derart gestaltet ist, daß ein erster Abschnitt der Kulissenführung annähernd parallel zur Längsrichtung der ersten Koppelstange verläuft und daß ein zweiter, gekrümmter Abschnitt der Kulissenführung ein Ausweichen des Stiftes senkrecht zur Schalterlängsachse erlaubt .
Durch ein solches Getriebe ist die Feldelektrode separat und getrennt von dem antreibbaren Lichtbogenkontaktstück bewegbar, so daß die Geschwindigkeit und der Weg der Feldelektrode unterschiedlich von der des ersten Lichtbogenkontaktstückes sein kann, wobei der Verlauf der Verschiebebewegung gezielt in Form eines Geschwindigkeitsprofils vorgebbar ist.
Die Besonderheit des Getriebes besteht in dem an der ersten Koppelstange schwenkbar gelagerten Hebel mit dem am Schwenk- arm des Hebels befestigten und in einer ortsfesten Kulissenführung geführten Stift. Ein erster Abschnitt der Kulissenführung verläuft annähernd parallel zur Längsrichtung der ersten Koppelstange. In diesem Bereich wird während der Bewegung der ersten Koppelstange der Stift entlang der Kulissen- führung bewegt, ohne daß der Hebel ausschwenkt. Erst in dem zweiten Abschnitt der Kulissenführung, die ein Ausweichen des Stiftes senkrecht zu der Längsrichtung, in der die Koppelstange bewegt wird, erlaubt, schwenkt der Hebel aus, und der Stift bewegt sich zumindest mit einer Bewegungskomponente senkrecht zur Längsrichtung der ersten Koppelstange. Hier- durch ist die Bewegungskomponente des Stiftes parallel zur Längsrichtung der ersten Koppelstange (Schalterlängsachse) verlangsamt und kommt schließlich zum Stillstand, wobei der Hebel weiter durchschwenkt und der Stift sich nur noch senkrecht zur Längsrichtung bewegt. Da die Feldelektrode über die zweite Koppelstange an den Stift angekoppelt ist, ist in dieser letzten Phase der Bewegung die Geschwindigkeit der Feldelektrode in Richtung parallel zur Längsrichtung der Stange bis zum Stillstand verringert.
Somit läßt sich mittels der Kulissenführung eine Bewegung der Feldelektrode erzeugen, die gleichsinnig mit der Bewegung der ersten Koppelstange, jedoch mit anderer Geschwindigkeit und variablem Übersetzungsverhältnis erfolgt. Dies geht soweit, daß der Stift und mit ihm die Feldelektrode sich in Längsrichtung nicht weiterbewegt, während die erste Koppelstange weiter bewegt wird. Auf diese Weise kann beim Ausschaltvorgang die Feldelektrode mit dem ersten Lichtbogenkontaktstück zu Beginn der Bewegung zunächst mitbewegt, jedoch vor Ende der Bewegung des ersten Lichtbogenkontaktstückes gestoppt werden, d.h. die Bewegungsstrecke der Feldelektrode ist gegenüber der Bewegungsstrecke des ersten Lichtbogenkontaktstückes verkürzt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der gekrümmte zweite Abschnitt der Kulissenführung einen ersten, dem ersten Abschnitt benachbarten und in Richtung des ersten Abschnitts verlaufenden Endbereich und einen zweiten, annähernd senkrecht zum ersten Abschnitt verlaufenden Endbe- reich aufweist. Diese Ausgestaltung der Kulissenführung ermöglicht eine Bewegung der Feldelektrode mit derselben Geschwindigkeit wie die erste Koppelstange, solange sich der Stift im ersten Abschnitt der Kulissenführung befindet, und eine Verzögerung der Bewegung der Feldelektrode, während sich der Stift in dem zweiten Abschnitt der Kulissenführung befin- det. - Der zweite Abschnitt der Kulissenführung ist zweckmäßig dem antreibbaren Lichtbogenkontaktstück zugewandt. Dadurch wird bei einer Zugbewegung der ersten Koppelstange während des Ausschaltens des Leistungsschalters der Stift zum Ende der Ausschaltbewegung hin in dem zweiten Abschnitt der Kulissenführung bewegt, so daß dann die Geschwindigkeit der Feldelektrode bis zum Stillstand abnimmt.
Zur weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die an die Feldelektrode angekoppelte zweite Koppelstange mit einer Traverse verbunden sein, die in Richtung der Schalterlängsachse verschiebbar geführt ist und die einen senkrecht zur Schalterlängsachse verlaufenden Schlitz aufweist, in den der an dem Hebel befestigte Stift eingreift. Ein solcher Schlitz läßt die notwendigen Bewegungen des Stiftes senkrecht zur Schalterlängsachse zu, wobei mittels des Stiftes die Antriebsbewegung auf die senkrecht zur Längsrichtung der ersten Koppelstange verlaufende Traverse und von dort auf die Feldelektrode übertragen wird.
Das erfindungsgemäße Getriebe kann auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite des Hochspannungs-Leistungsschalters, d.h. von dem ersten Lichtbogenkontaktstück aus gesehen hinter der Feldelektrode, angeordnet werden, so daß das Getriebe dielektrisch durch die in dem Bereich zwischen den Lichtbogenkontaktstücken herrschende Feldstärke nicht belastet ist.
Zur weiteren Ausgestaltung des Hochspannungs-Leistungs- schalters ist es vorteilhaft, den Antriebsmechanismus für die Feldelektrode mit einem Antrieb für das zweite Lichtbogenkontaktstück zu kombinieren, und zwar derart, daß das zweite Lichtbogenkontaktstück auf nur einem Teil des Schalthubes des antreibenden ersten Dauerstromkontaktes angetrieben wird und daß während dieser Antriebsphase das entgegengesetzt ange- triebene zweite Lichtbogenkontaktstück an einer vorgebbaren Stelle ein ausgeprägtes Geschwindigkeitsmaximum durchläuft. Dies erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß das zweite Lichtbogenkontaktstück in einem Gleitkontakt geführt und entgegengesetzt zum ersten Lichtbogenkontaktstück antreibbar ist, daß zum Antrieb des zweiten Lichtbogenkontaktstückes die erste Koppelstange mit einem quer zur Schubrichtung angeordneten, ein Umlenkgetriebe antreibenden Zapfen versehen ist, wobei das Umlenkgetriebe einen zweiarmigen, zwei stabile Endstellungen aufweisenden Steuerhebel aufweist, von dessen beiden Enden das eine zur kulissenartigen Aufnahme des Zapfens gabelartig gestaltet und das andere über ein Pendelelement an das zweite Lichtbogenkontaktstück angelenkt ist, und daß die ortsfesten Teile des Getriebes für die Feldelektrode und die ortsfesten Teile des Umlenkgetriebes für das zweite Lichtbo- genkontaktstück in Axialrichtung des Leistungsschalters hintereinander auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sind.
Die vorgesehene Ausgestaltung des Umlenkgetriebes ermöglicht, die Bewegung des zweiten Lichtbogenkontaktstückes so auf die Bewegung der Feldelektrode abzustimmen, daß das zweite Lichtbogenkontaktstück während des Verdichtungshubes des Lei- stungsschalters in Ruhestellung bleibt, während des Trennhubes schnell in Öffnungsrichtung bewegt und in die Trennstellung gebracht wird und während des Löschhubes wieder in Ruhe- Stellung verbleibt. Die Ausgestaltung des Umlenkgetriebes zeichnet sich dabei durch die Verwendung weniger, einfacher und leichter Teile aus, so daß das Umlenkgetriebe sehr kleine bewegte Massen aufweist und eine in sich geschlossene Baugruppe darstellt, die flach ausgebildet werden kann und daher die in dem feststehenden Dauerstromkontakt sich im Schaltfall ausbildende Strömung des Isoliergases (Abgas) nicht behindert. Das Umlenkgetriebe weist weiterhin ein sich während des Betätigungsvorganges veränderndes Übersetzungsverhältnis auf, das nach Art einer Sinushalbwelle ausgebildet ist und im Maximum mehr als 1:1 betragen kann, d.h. das entgegengesetzt angetriebene zweite Lichtbogenkontaktstück kann während der entscheidenden Phase des Ausschaltvorganges (Phase der Kontakttrennung und des zunehmenden Kontaktabstandes) mit einer größeren Geschwindigkeit bewegt werden als das erste Lichtbo- genkontaktstück. Das Umlenkgetriebe wird dabei mittels der gleichen Koppelstange angetrieben, die auch zum Antrieb des Getriebes für die Feldelektrode dient. Hierzu ist an der ersten Koppelstange ein Zapfen angeordnet, der - analog zu dem schwenkbaren Hebel des Getriebes für die Feldelektrode - das ortsveränderliche Teil des Umlenkgetriebes bildet. Da das Getriebe für die Feldelektrode und das Umlenkgetriebe für das zweite Lichtbogenkontaktstück auf einer gemeinsamen Platine in Achsrichtung des Leitungsschalters hintereinander angeordnet sind, erhält man eine kompakte, flach ausgebildete Ge- triebeeinheit, die - separat montierbar - in den Ausströmbereich des Löschgases eingefügt werden kann, ohne die Löschgasströmung zu behindern und ohne eine zusätzliche Baulänge des Leistungsschalters zu erfordern. Hierzu wirkt sich vorteilhaft aus, daß die Ankopplung der beiden Getriebe an die Isolierstoffdüse gemeinsam über eine oder zwei erste Koppelstangen erfolgt und daher auch die Lager für die axial bewegten Getriebeteile für beide Getriebe wirksam sind. - Durch Anordnung des Umlenkgetriebes in unmittelbarer Nähe zum zweiten Lichtbogenkontaktstück ist zwischen der Feldelektrode und dem ihr zugeordneten Getriebe eine relativ große Entfernung zu überbrücken, was mit Hilfe der zweiten Koppelstange erfolgt. - Dadurch, daß das Getriebe für die Feldelektrode axial hinter dem zweiten Lichtbogenkontaktstück liegt, kann auch die sehr flache Ausgestaltung dieses Getriebes beibehal- ten werden.
Bei dem zur Anlenkung des Steuerhebels an das zweite Lichtbogenkontaktstück vorgesehenen Pendelelement kann es sich um einen Pleuel handeln oder um einen Zapfen, der in ein Lang- loch am zweiten Lichtbogenkontaktstück eingreift. Um das zweite Lichtbogenkontaktstück an einer vorgebbaren Stelle ein ausgeprägtes Geschwindigkeits aximum durchlaufen zu lassen, ist das Umlenkgetriebe zweckmäßig so ausgebildet, daß die erste Koppelstange an einer Lagerwange der Platine geführt ist, daß die Drehachse des zweiarmigen Steuerhebels zwischen der ersten Koppelstange und der Achse des zweiten Lichtbogenkontaktstückes liegt und dabei mit der gemeinsamen Platine fest verbunden ist, daß weiterhin der zweiarmige Steuerhebel in seinen stabilen Endstellungen schräg zur ersten Koppelstange und zur Achse des zweiten Lichtbogenkontaktstückes verläuft, daß darüber hinaus das gabelartig gestaltete Ende des Steuerhebels zwischen den beiden Zinken mit einer länglichen, maulartigen Ausnehmung versehen ist und daß der an dem anderen Ende des Steuerhebels angeordnete weitere Zapfen ebenfalls quer zur Schubrichtung der ersten Koppelstange angeordnet ist; dabei befindet sich das Langloch, in das dieser Zapfen eingreift, in einem am zweiten Lichtbogenkontaktstück angeordneten Kopfteil, das seinerseits in dem mit dem feststehenden Teil des Gleitkontaktes verbundenen Gleitlager axial geführt ist. - Die gabelartige Gestaltung des einen Endes des Steuerhebels kann dabei bezüglich der maulartigen Ausnehmung so ausgeführt werden, daß die Einleitung und Ausleitung der Axialbewegung in das bzw. aus dem zweiten Lichtbogenkontaktstück schlagfrei erfolgt. - Um bei möglichst gedrängter Bauweise eine sichere Führung des Steuerhebels in seinen drei Positionen „Aus-Stellung", „Bewegungsphase" und „Ein-Stellung" zu gewährleisten, weist in Weiterbildung der Erfindung die erste Koppelstange eine Gleitbahn auf, die mit einer den Schwenkbereich des gabelartig gestalteten Endes des Steuerhebels freigebenden Ausnehmung versehen ist, und sind die beiden Zinken des gabelartig gestalteten Endes des Steuerhebels außen mit Abflachungen zur Anlage des Steuerhebels an die Gleitbahn der ersten Koppel- stange in den beiden Endstellungen des Steuerhebels zu verse- hen. Zur Stabilisierung dieser beiden Endstellungen sind zweckmäßig weiterhin zwei an der gemeinsamen Platine und damit am feststehenden Teil des Gleitlagers fixierte Anschläge vorzusehen, an denen der Steuerhebel mit jeweils einer seiner Abflachungen zur Anlage kommt. Dadurch ist ein Überschwingen des Steuerhebels nach Beendigung des Eingriffes zwischen Zapfen und gabelartigem Ende des Steuerhebels ausgeschlossen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren 1 bis 10 dargestellt. Dabei zeigen
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Unterbrechereinheit eines Hochspannungs- Leistungsschalters mit einem Getriebe zum Antrieb einer Feldelektrode in einem Längsschnitt,
Figuren 2a und 2b einen Teil des Getriebes aus Figur 1 in zwei verschiedenen Stellungen, Figuren 3 bis 10 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Unterbrechereinheit eines Hochspannungs- Leistungsschalters mit einer Kombination eines Getriebes für die Feldelektrode und eines Umlenkgetriebes für das zweite Licht bogenkontaktstück, und davon Figur 3 die Zuordnung des Umlenkgetriebes zu derge- meinsamen, am feststehenden Dauerstromkontaktstück des Leistungsschalters befestigten Platine, und zwar in der einen Endstellung, Figuren 4 und 5 die die ortsfesten Teile der beiden Getrie- be aufnehmende Platine in Seiten und Stirnansicht, Figur 6 einen Querschnitt durch das Getriebe für die Feldelektrode, Figur 7 einen Querschnitt durch das Umlenkgetriebe für das zweite Lichtbogenkontaktstück und Figuren 8 bis 10 das Umlenkgetriebe in zwei Zwischenstel-
"lungen und der anderen Endstellung des Steuerhebels .
Die in Figur 1 dargestellte Unterbrechereinheit weist im oberen Teil ein feststehendes Lichtbogenkontaktstück 1 sowie ein feststehendes Dauerstromkontaktstück 2 auf, denen ein antreibbares erstes Lichtbogenkontaktstück 3 und ein antreibbares Dauerstromkontaktstück 4 gegenüberstehen. Im linken Halb- schnitt ist der Einschaltzustand dargestellt, in dem das antreibbare erste Lichtbogenkontaktstück 3 ein feststehendes, stiftförmiges zweites Lichtbogenkontaktstück 1 umgreift und das antreibbare Dauerstromkontaktstück 4 in das feststehende Dauerstromkontaktstück 2 eingefahren ist. Der rechte Halb- schnitt zeigt die Ausschaltstellung, in der die Dauerstromkontakte und die Lichtbogenkontakte durch eine Trennstrecke voneinander getrennt sind.
Das antreibbare erste Lichtbogenkontaktstück 3 ist von einer Isolierdüse 5 umgeben, die fest mit den antreibbaren Kontakt- stücken des Schalters verbunden ist und deren Düsenengstelle 6 einen Durchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser des feststehenden zweiten Lichtbogenkontaktstückes 1 entspricht. Die Isolierdüse 5 weist einen Kanal 7 auf, durch den im Falle eines zwischen den Lichtbogenkontakten gezogenen Lichtbogens heißes Löschgas in einen Heizraum 8 strömen kann, in dem es für eine nachfolgende Beblasung des Lichtbogens während des Stromnulldurchganges des zu schaltenden Stromes bereitgestellt wird.
Dem Heizraum 8 ist ein Kompressionsraum 9 nachgeordnet, in dem im Zuge einer Ausschaltbewegung durch den mit angetriebenen Kompressionskolben 10 innerhalb des feststehenden Kompressionszylinders 11 Löschgas, beispielsweise SFg kompri- miert wird. Sobald der Löschgasdruck im Kompressionsraum 9 höher ist als im Heizraum 8, strömt durch das Rückschlagventil 12 Löschgas in den "Heizraum. Ansonsten wird eine Strömung vom Heizraum 8 in den Kompressionsraum 9 gesperrt, um den Antrieb nicht durch einen überhöhten Druck im Kompressionsraum zu belasten.
Die Dauerstromkontaktstücke 2, 4 sind von feststehenden Abschirmelektroden 13, 14 umgeben, die im Ausschaltfall das elektrische Feld zwischen den Kontakten vergleichmäßigen sol- len. Außerdem ist eine bewegliche Feldelektrode 15 vorgesehen, die im rechten Halbschnitt in der Einschaltstellung, links in der Ausschaltstellung gezeigt ist.
Der Schalterantrieb, der in der Figur nicht dargestellt ist, greift an dem Schaltrohr 16 an, das den antreibbaren ersten Lichtbogenkontakt 3 trägt. Gemeinsam mit dem antreibbaren Lichtbogenkontaktstück 3 wird sowohl die Düse als auch die Kompressionseinrichtung bewegt. Beim Ausschalten werden hierdurch das antreibbare Lichtbogenkontaktstück 3 und das an- treibbare Dauerstromkontaktstück 4 von dem jeweiligen Gegenkontakt gelöst und die Isolierdüse wird soweit bewegt, bis die Düsenengstelle von dem feststehenden Lichtbogenkontaktstück 1 freigegeben wird. Danach kann das Löschgas aus dem Lichtbogenbereich an dem feststehenden zweiten Lichtbogenkon- taktstück 1 vorbei und nach oben in andere Bereiche des Schaltgefäßes abströmen.
Das freie Ende 17 der Isolierdüse ist mit einer ersten Koppelstange 18 verbunden, beispielsweise mittels eines an dem Düsenende befestigten und dieses umgreifenden Ringes. An dem freien Ende der ersten Koppelstange 18 ist in einem Gelenkpunkt 19 ein Hebel 20 schwenkbar gelagert, der an seinem schwenkbaren Ende einen Stift 21 trägt. Die Längsachse dieses Stiftes steht senkrecht zur Zeichenebene bzw. zur Schwenkebe- ne des Hebels 20. In Blickrichtung vor und hinter dem Hebel 20 ist jeweils ein Blech 22 angeordnet, wobei in den Blechen
22 jeweils zwei miteinander fluchtende Kulissenführungen 23 in Form von eingefrästen Schlitzen vorgesehen sind. In diesen Kulissenführungen 23 bewegt sich der Stift 21 während der Be- wegung der ersten Koppelstange 18. Die Ausgestaltung ist symmetrisch, so daß zu jeder der Kulissenführungen eine erste Koppelstange 18 bzw. ein Hebel 20 und ein Stift 21 gehören. Die symmetrische Ausbildung ist nicht unbedingt notwendig, jedoch wird hierdurch die Gefahr von Verkantungen verringert. Durch die Ausgestaltung jeder Kulissenführung in Form von zwei Blechen 22, die beiderseits der Längsachse des Schalters parallel zu dieser angeordnet sind, wird die Abströ ung von Löschgas in dieser Axialrichtung nicht behindert. Es ist somit auch keine Korrosion dieser Einrichtung bzw. des Getrie- bes durch den Einfluß heißer Löschgase zu befürchten.
Bei einer Ausschaltbewegung wird die erste Koppelstange 18 in Richtung des Pfeiles 24 beschleunigt. Da die Kulissenführung
23 in ihrem ersten Abschnitt 29 (Figur 1, linker Halbschnitt) parallel zur Längsrichtung der ersten Koppelstange 18 verläuft, ändert sich der Winkel zwischen dem Hebel 20 und der ersten Koppelstange 18 zunächst nicht, d. h. der Stift 21 bewegt sich mit gleicher Geschwindigkeit wie die erste Koppelstange 18 bis zum ersten Endbereich 30 des zweiten Abschnitts 32 (vgl. auch Figur 2a).
Sobald der Stift 21 in den gekrümmten zweiten Abschnitt 32 der Kulissenführung 23 gelangt, schwenkt der Hebel 20 entgegen dem Uhrzeigersinn weiter aus und der Stift 21 bewegt sich radial von der ersten Koppelstange 18 weg. Die Geschwindigkeit des Stiftes 21 in Richtung parallel zur Bewegung der ersten Koppelstange 18 nimmt ab, solange bis der Stift im Endbereich 31 des zweiten Abschnitts 32 sich nur noch horizontal bewegt und der Hebel 20 eine annähernd horizontale Stellung einnimmt. Am Ende dieses Bereiches (Resthubs) ist die Bewegung der ersten Koppelstange beendet und der Schalter befindet sich in der Ausschaltstellung.
Der Stift 21 betätigt während dieser Bewegung, die zu Beginn mit derselben Geschwindigkeit wie die der ersten Koppelstange 18 stattfindet und später verzögert wird, eine Traverse 26, die zu diesem Zweck einen Schlitz 27 aufweist, in dem der Stift 21 eine horizontale Bewegung relativ zur Traverse ausführen kann. Mit der Traverse 26 ist die zweite Koppelstange 28 bzw. ein Paar von zwei Koppelstangen verbunden, an deren unterem Ende die Feldelektrode 15 befestigt ist.
Das beschriebene Getriebe bewirkt, daß sich während der Ausschaltbewegung die Feldelektrode 15 zunächst mit gleicher Ge- schwindigkeit wie die Kontaktstücke zur Trennstrecke hin bzw. zum Lichtbogenraum 33 bewegt. Der Weg, den die Feldelektrode 15 zurücklegt, ist jedoch nicht so groß wie der Weg der Kontaktstücke und die Feldelektrode 15 bleibt, wie in Figur 1, rechter Halbschnitt gezeigt, in einer Stellung stehen, in der sie gemeinsam mit der Abschirmelektrode 14 und dem feststehenden Lichtbogenkontaktstück 1 eine optimale Feldkontur erzeugt. Diese Elektrodenstellung wird vor Hubende erreicht, so daß die optimale Abschirmung während des Resthubs, d. h. während der Lichtbogenlöschung erreicht ist.
Die Notwendigkeit eines Getriebes der beschriebenen Art ergibt sich daraus, daß die Feldelektrode im Einschaltzustand genügend weit ausweichen muß (vgl. Figur 1, linker Halbschnitt) , um der Isolierdüse 5 genügend Platz zu lassen, daß sie jedoch bereits bei Löschbeginn die optimale Stellung eingenommen haben muß, um die Lichtbogenlöschung zu gewährleisten.
Beim Einschaltvorgang werden die beschriebenen Phasen in um- gekehrter Reihenfolge durchlaufen. Die Feldelektrode bewegt sich zunächst langsam und zum Ende der Einschaltbewegung hin schneller. Sie wird dabei „weich" beschleunigt, sodaß Kraftspitzen vermieden werden.
Durch das beschriebene Getriebe ist gewährleistet, daß die Feldelektrode durch eine Zwangssteuerung in jeder Phase der Schaltbewegung die für die dielektrischen Bedingungen günstigste Position einnimmt.
Der beschriebene Schalter ist auch bezüglich der Ausgestaltung des Getriebes symmetrisch aufgebaut mit gleichen Teilen in beiden dargestellten Hälften der Figur 1. Dies dient der Funktionssicherheit und der Symmetrie der Kraftwirkungen (gegen Verkanten und Querkräfte) ; grundsätzlich ist jedoch auch eine nur einseitige Ausbildung des Getriebes möglich.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 2A und 2B zeigt Fig. 3 ausschnittsweise den feststehenden Dauerstromkontakt 2 eines Hochspannungs-Leistungsschalters, in den von links das axial antreibbare, hier nicht dargestellte Dauerstromkontaktstück 4 mit der daran befestigten Isolierdüse 5 und dem ersten, axial antreibbaren und hier ebenfalls nicht dargestellten Lichtbogenkontaktstücks 3. Dabei zeigt die Figur die Einschaltstellung des antreibbaren Dauerstromkontaktstückes mit der Iso- lierdüse 5. In dieser Einschaltstellung umgibt die Isolierdüse 5 das entgegengesetzt angetriebene zweite Lichtbogenkontaktstück 25 auf seiner ganzen Länge. Am Ende 17 der Isolierdüse 5 sind symmetrisch zur Längsachse des Leistungsschalters zwei erste Koppelstangen 18 befestigt, die einerseits über zwei mit einem Stift 21 versehene Hebel 20, die Kulissenführung 23, die Traverse 26 und die zweiten Koppelstangen 28 die Feldelektrode 15 antreiben und von denen andererseits die untere zum Antrieb des Lichtbogenkontaktstückes 25 mittels eines Umlenkgetriebes zusätzlich einen Zapfen 35 aufweist, der quer zur Schubrichtung der mit einem U-förmigen Querschnitt versehenen unteren ersten Koppelstange 18 angeordnet ist. Die untere erste Koppelstange 18 kann auch einen L- oder T- förmigen Querschnitt aufweisen, wobei jeweils ein Querschnittsteil eine Gleitfläche zur Führung der Koppelstange 18 längs einer an der Platine 56 ausgeformten Lagerwange 57 bildet .
Die Platine 56 ist an der Kontaktbrücke 38 eines mit dem feststehenden Dauerstromkontaktstückes 2 verbundenen Gleit- kontaktes 34 befestigt und ist gemäß den Figuren 4 und 5 mit zwei in Längsrichtung symmetrisch zur Mittellinie ML angeordneten Lagerwangen 57 versehen, die zur Führung der oberen, zum Antrieb der Feldelektrode 15 vorgesehenen ersten Koppelstange 18 und zur Führung der unteren, zum Antrieb sowohl der Feldelektrode 15 als auch des zweiten Lichtbogenkontaktstückes 25 vorgesehenen ersten Koppelstange 18 dienen. In die Platine 56 sind weiterhin zwei Lagerwangen 58 zur Führung eines in Figur 3 dargestellten flachen Kopfes 43 eingearbeitet, der sich am rückwärtigen Ende des zweiten Lichtbogenkontakt- Stückes 25 befindet. Weiterhin sind in die Platine 56 die Ku- lissenführungen 23 für die Stifte 21 des Getriebes für die Feldelektrode 15 eingearbeitet. Die Lagerwangen 58 und die Kulissenführungen 23 sind in Längsrichtung der Platine 56 hintereinander angeordnet, wobei die Lagerwangen 58 dem Lichtbogenraum 33 (Fig. 1 des Hauptpatentes) zugewandt sind.
Gemäß Figur 6, die einen Querschnitt längs der Schnittlinie F-G in Figur 3 zeigt, sind zwei Platinen 56 spiegelsymmetrisch zur Längsachse des Hochspannungs-Leistungsschalters angeordnet und von einer Traverse 26 umschlossen; diese Traverse verbindet einerseits die beiden zweiten Koppelstangen 28 miteinander; andererseits sind in den beiden Seitenwänden 59 und 60 vertikale Schlitze 27 für den Eingriff der Stifte 21 vorgesehen. - Die Traverse 26 umschließt auch die beiden ersten Koppelstangen 18, wobei diese durch zwei Distanzstücke 61 von den zweiten Koppelstangen 28 auf Abstand gehalten werden.
Gemäß Figur 3 ist das entgegengesetzt zum ersten Lichtbogen- kontaktstück 3 antreibbare zweite Lichtbogenkontaktstück 25 an seinem der Lichtbogenschaltstrecke 33 (Fig. 1 des Hauptpatentes) abgewandten Ende mit dem flachen Kopf 43 versehen, der in den Lagerwangen 58 der Platinen 56 geführt ist. - Der flache Kopf 43 ist mit einem vertikal zur ersten Koppelstange 18 verlaufenden Langloch 42 versehen.
Gemäß Figur 3 und der die Schnittlinie A-E berücksichtigenden Querschnittsdarstellung in Figur 7 ist zum Antrieb des zweiten Lichtbogenkontaktstückes 25 in den Platinen 56 auf einer vertikal zur Zeichenebene verlaufenden Drehachse 55 ein zweiarmiger Steuerhebel 40 gelagert, der an seinem einen Ende gabelförmig gestaltet und an seinem anderen Ende mit einem Zapfen 41 versehen ist. Der Zapfen 41 greift in das Langloch 42 am Kopf 43 ein. Das gabelseitige Ende weist zwei Zinken 46 und 47 auf, die eine maulartige Öffnung 48 umschließen, in die der Zapfen 35 der unteren ersten Koppelstange 18 eingreifen kann. Die beiden Zinken 46 und 47 sind außen mit einer Anlagefläche 49 bzw. 50 versehen, mit denen der Steuerhebel 40 - in Abhängigkeit von seiner Stellung - zur Anlage an den eine Gleitbahn bildenden Boden 51 des U-förmigen Querschnittsprofils der unteren ersten Koppelstange 18 kommt. Durch Anschläge 53 und 54 an den Platinen 56 ist dabei gewährleistet, daß der Steuerhebel 40 in der jeweiligen Anlageposition verharrt. Die beiden Anlagepositionen stellen Endpo- sitionen dar, zwischen denen der Steuerhebel 40 unter der
Wirkung des Zapfens 35 bewegt wird. Damit das gabelartige Ende hierbei eine Drehbewegung um die Drehachse 55 ausführen kann, ist die untere erste Koppelstange 18 im Boden 51 des U- förmigen Querschnittes mit einem länglichen Schlitz 36 verse- hen. Ein gleichartiger Schlitz ist gegebenenfalls in der unteren zweiten Koppelstange 28 vorgesehen.
Bei einer Ausschaltbewegung durchläuft die erste Koppelstange 18 und damit der Zapfen 35 ausgehend von der in Figur 3 dargestellten Position kontinuierlich verschiedene Zwischenpositionen, von denen die Figuren 8 und 9 diejenigen darstellen, die der Kopf 43 und damit das zugehörige entgegengesetzt angetriebene Lichtbogenkontaktstück 25 kurz vor und kurz nach Erreichen des Geschwindigkeitsmaximums einnehmen, und Figur
10 die andere Endstellung des Steuerhebels 40. Im Anschluß an die Position gemäß Figur 10 kann sich die erste Koppelstange 18 noch weiter nach links bewegen, ohne daß der Steuerhebel 40 seine Position verändert. - Im oberen Teil der Figuren 8 bis 10 sind die Koppelstangen 18 und 28, der Kopf 43 und der Hebel 20 jeweils in der einen Endposition dargestellt.
Der Hebel 20 sowie die Kulissenführung 23 zum Antrieb der Feldelektrode 15 und der Steuerhebel 40 zum Antrieb des zwei- ten Lichtbogenkontaktstückes 25 lassen sich so dimensionieren, daß die Feldelektrode nach etwa zwei Dritteln des Schalthubes des Dauerstromkontaktstückes 4 und des ersten Lichtbogenkontaktstückes 3 ihre Endposition erreicht hat und daß das zweite Lichtbogenkontaktstück 25 nur während eines mittleren Abschnittes des Schalthubes angetrieben wird und seine Endposition einnimmt, bevor die Feldelektrode 15 ihre Endposition erreicht hat.

Claims

Patentansprüche
1. Hochpannungs-Leistungsschalter mit einem ersten, axial antreibbaren und einem zweiten, feststehenden Dauerstromkon- taktstück (2,4) und mit einem ersten und einem zweiten von den Dauerstromkontaktstücken koaxial umgebenden Lichtbogenkontaktstück (1,3), weiterhin mit einer Isolierstoffdüse (5), die sowohl mit dem ersten antreibbaren Dauerstromkontaktstück (4) als auch mit dem ersten Lichtbogenkontaktstück fest ver- bunden ist, und mit einer das zweite Lichtbogenkontaktstück (1) umgebenden, axial verschiebbaren Feldelektrode (15), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Feldelektrode (15) mittels eines Getriebes verschieb- bar ist, das aus
- einer ersten, über die Isolierstoffdüse an den antreibbaren Dauerstromkontakt angekoppelten und in Richtung der Schalterlängsachse verlaufenden Koppelstange (18),
- einer parallel dazu verlaufenden, an die Feldelektrode (15) angekoppelten zweiten Koppelstange (28) und
- einem an der ersten Koppelstange schwenkbar befestigten Hebel (20)besteht, wobei
- an dem schwenkbaren Teil des Hebels (20) ein dessen Schwenkebene durchsetzender Stift (21) befestigt ist, an den die zweite Koppelstange (28) angekoppelt ist und der in eine mit dem zweiten Dauerstromkontaktstück (14) fest verbundene Kulissenführung (23) eingreift,
- wobei die Kulissenführung in eine an die zweite Koppelstange (28) angekoppelte Platine (56) eingearbeitet und derart gestaltet ist, daß ein erster Abschnitt (29) annähernd parallel zur Längsrichtung der ersten Koppelstange (18) verläuft und daß ein zweiter gekrümmter Abschnitt (21) ein Ausweichen des Stiftes (21) senkrecht zur Schalterlängsachse erlaubt.
2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der gekrümmte zweite Abschnitt (32) der Kulissenführung einen ersten, dem ersten Abschnitt (29) benachbarten, in
Richtung des ersten Abschnittes (29) verlaufenden Endbereich (30) und einen zweiten, annähernd senkrecht zum ersten Abschnitt (29) verlaufenden Endbereich (31) aufweist.
3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Patentanspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der zweite Abschnitt (21) der Kulissenführung (23) dem ersten Lichtbogenkontaktstück (3) zugewandt ist.
4. Hochspannungs-Leistungsschalter nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die zweite Koppelstange mit einer Traverse (26) verbunden ist, die in Richtung der Schalterlängsachse verschiebbar ge- führt ist und die einen senkrecht zur Schalterlängsachse verlaufenden Schlitz (27) aufweist, in den der an den Hebel (20) befestigte Stift (21) eingreift.
5. Hochspannungs-Leistungsschalter nach einem der Patentan- sprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das zweite Lichtbogenkontaktstück (25) in einem Gleitkontakt (34) geführt und entgegengesetzt zum ersten Lichtbogenkontaktstück (3) antreibbar ist, daß zum Antrieb des zweiten Lichtbogenkontaktstückes (25) die erste Koppelstange (18) mit einem quer zur Schubrichtung angeordneten, ein Umlenkgetriebe antreibenden Zapfen (35) versehen ist, wobei das Umlenkgetriebe einen zweiarmigen, zwei stabile End- Stellungen aufweisenden Steuerhebel (40) aufweist, von dessen beiden Enden das eine zur kulissenartigen Führung des Zapfens gabelartig (46, 47) gestaltet und das andere über ein Pendelelement (41,42) an das zweite Lichtbogenkontaktstück (25) angelenkt ist, und daß die ortsfesten Teile (23) des Getriebes für die Feldelektrode (15) und des Umlenkgetriebes (40) für das zweite Lichtbogenkontaktstück (25) in Axialrichtung des Leistungsschalters hintereinander auf einer gemeinsamen Platine (56) angeordnet sind.
6. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Patentanspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Pendelelement aus einem weiteren Zapfen (41) am anderen Ende des Steuerhebels (40) und einem Langloch (42) am- zweiten Lichtbogenkontaktstsück (25) besteht, in das der Zapfen (41) eingreift.
7. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Patentanspruch 5 oder
6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die erste Koppelstange (18) an einer Lagerwange (58) der Platine (56) geführt ist, daß die Drehachse (55) des zweiarmigen Steuerhebels (40) zwischen der ersten Koppelstange (18) und der Achse des zweiten Lichtbogenkontaktstückes (25) liegt und mit der gemeinsamen Platine (56) fest verbunden ist, daß der zweiarmige Steuerhebel (40) in seinen stabilen Endstellungen schräg zur ersten Koppelstange (18) und zur Achse des zweiten Lichtbogenkontaktstückes (25) verläuft, daß das gabelartig gestaltete Ende des Steuerhebels (40) zwischen den beiden Zinken (46, 47) mit einer länglichen, maulartigen Ausnehmung (48) versehen ist und daß der weitere Zapfen (41) ebenfalls quer zur Schubrichtung der ersten Koppelstange (18) angeordnet ist.
8. Hochspannungs-Leistungsschalter nach einem der Patentansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die erste Koppelstange (18) eine Gleitbahn (52) aufweist, die mit einer den Schwenkbereich des gabelartig gestalteten Endes des Steuerhebels (40) freigebenden Ausnehmung (36) versehen ist und daß die beiden Zinken (46,47) des gabelartig gestalteten Endes des Steuerhebels (10) außen mit Abflachungen (49,50) zur Anlage des Steuerhebels (40) an der Gleitbahn (52) der ersten Koppelstange (18) in den beiden Endstellungen des Steuerhebels (40) versehen sind.
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