WO2000025333A1 - Schaltanlagen mit in gehäusen angeordneten schaltgeräten - Google Patents

Schaltanlagen mit in gehäusen angeordneten schaltgeräten Download PDF

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WO2000025333A1
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housings
switchgear
guide
longitudinal axis
free ends
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Thomas Erk
Andreas Stelzer
Reinhard Zeuke
Hartmut SCHÖNTAG
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Siemens Aktiengesellschaft
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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
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • 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
    • H01H2033/6667—Details concerning lever type driving rod arrangements

Definitions

  • the invention relates to switchgear with switchgears arranged in housings a, in particular with vacuum contactors, the contact pins of which can be deflected in a straight line, are controllable by a magnetic drive device and are guided axially and radially by means of concentrically arranged spherical cap guides.
  • Switchgear of the type defined are u. a. known from the publication "Siemens HG 11.21, 1997, 3TL6 vacuum contactors, page 3/3".
  • the axially movable contact pin has a spherical extension at its free end, which is mounted in a spherical cap guide within the radially deflectable integral rocker.
  • the movable contact pin is thus protected against the effects of transverse forces in the voltage range up to 12 kV.
  • the object on which the invention is based is to considerably improve the guidance and mounting of the movable contact bolts and also to protect them from transverse forces which occur in the voltage range up to 24 kV. According to the invention, this is characterized by features 1.1.
  • the housings are formed by pole shells lying opposite one another,
  • control arms each have a trapezoidal lever contour
  • pivot arms are equipped at the free ends in the broad area transversely to their longitudinal axis with outwardly extending guide pins which are rotatably mounted in guide recesses of the opposing pole shells,
  • the swivel arms are each with a at the free ends in the narrow area parallel to their longitudinal axis provided outwardly opening U-shaped pin bearings,
  • 1.6 in the pin bearing is one that can be deflected in a straight line
  • the pivot arms are each realized by a plastic injection molded part.
  • FIG. 1 showing the switching device in the installed state between the pole shells with a view of its side view
  • FIG. 2 the arrangement of the rotary link between the two
  • FIG. 1 shows the switching device VS - designed as a vacuum protection device - between the two pole shells PS1, PS2 (FIG. 2), the pole shell PS2 (FIG. 2) hiding the view being omitted in FIG. 1 for the sake of a better overview.
  • the upper and lower heat sinks KKo, Kku which are not part of the invention, and their upper and lower contact connection Kao, Kau are only indicated.
  • the switching device VS contains the contact pin KB, which experiences an axial contact deflection KA in the direction of the arrow through the drive pin AB of a drive device, not shown, in the switching state.
  • the contact pin and the drive pin AB are non-positively coupled to the rotary link DL via the guide pin FB in relation to the transverse forces acting on it.
  • the rotary link DL is rotatably mounted in the area of the guide webs - only the guide web FS of the first pole shell PS1 can be seen and, in the switching state, undergoes a radial handlebar rotation LR in the direction of the arrow.
  • FIG. 2 shows the two mirror-symmetrically arranged pole shells PS1, PS2, each of which is equipped with the guide web FS - only the guide web FS of the second pole shell PS2 is designated.
  • the mutually opposite guide webs FS each have the guide recess FA, in which the guide pins FZ of the trapezoidal rotary link DL are mounted.
  • the trapezoidal swivel arm DL contains the U-shaped pin bearing BL in the narrow end area
  • the longitudinal axis of the trapezoidal rotary link DL is arranged identically with the longitudinal axis of the indicated lower heat sink KKu and the rotary link DL below the lower heat sink KKu.

Abstract

Die Erfindung betrifft Schaltanlagen mit in Gehäusen angeordneten Schaltgeräten, insbesondere mit Vakuumschütze, deren gradlinig auslenkbare Kontaktbolzen von einer magnetischen Antriebseinrichtung steuerbar und mittels konzentrisch angeordneter Kalottenführungen axial und radial geführt sind. Die Gehäuse sind durch einander gegenüberliegende Polschalen (PS1, PS2) gebildet und die Kalottenführungen sind jeweils durch einseitig gelagerte Drehlenker (DL) realisiert. Die Drehlenker (DL) weisen jeweils eine trapezförmige Hebelkontur auf und sind an den freien Enden im breiten Bereich quer zu ihrer Längsachse (LA) mit sich nach außen erstreckenden Führungszapfen (FZ) versehen, die in Führungsausnehmungen (FA) der einander gegenüberliegenden Polschalen (PS1, PS2) drehgelagert sind. Die Drehlenker (DL) sind außerdem an den freien Enden im schmalen Bereich parallel zu ihrer Längsachse (LA) jeweils mit einem sich nach außen öffnenden U-förmigen Bolzenlager (BL) versehen, in dem ein in den gradlinig auslenkbaren Kontaktbolzen (KB) kraftschlüssig angreifender Führungsbolzen (FB) gelagert ist. Derartige Schaltanlagen sind im Bereich der Energieversorgung und -verteilung eingesetzt.

Description

Beschreibung
Schaltanlagen mit in Gehäusen angeordneten Schaltgeraten
Die Erfindung betrifft Schaltanlagen mit in Gehäusen a geordneten Schaltgeräten, insbesondere mit Vakuumschütze, deren gradlinig auslenkbare Kontaktbolzen von einer magnetischen Antriebseinrichtung steuerbar und mittels konzentrisch angeordneter Kalottenführungen axial und radial geführt sind.
Schaltanlagen der eingangs definierten Art sind u. a. aus der Druckschrift „Siemens HG 11.21, 1997, Vakuumschütze 3TL6, Seite 3/3" bekannt.
Der axial bewegbare Kontaktbolzen weist dort an seinem freien Ende eine kugelförmige Erweiterung auf, die innerhalb der radial auslenkbaren Integralwippe in einer Kalottenführung gelagert ist. Der bewegbare Kontaktbolzen ist somit gegen das Einwirken von Querkräften im Spannungsbereich bis 12 kV geschützt. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Führung und Lagerung der bewegbaren Kontaktbolzen erheblich zu verbessern und auch vor Querkräften zu schützen, die im Spannungsbereich bis 24 kV auftreten. Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale 1.1 die Gehäuse sind durch einander gegenüberliegende Polschalen gebildet,
1.2 die Kalottenführungen sind jeweils durch einseitig gelagerte Drehlenker realisiert,
1.3 die Drehlenker weisen jeweils eine trapezförmige Hebel- kontur auf,
1.4 die Drehlenker sind an den freien Enden im breiten Bereich quer zu ihrer Längsachse mit sich nach außen erstreckende Führungszapfen ausgestattet, die in Führungs- ausnehmungen der einander gegenüberliegenden Polschalen drehgelagert sind,
1.5 die Drehlenker sind an den freien Enden im schmalen Bereich parallel zu ihrer Längsachse jeweils mit einem sich nach außen öffnenden U-förmigen Bolzenlager versehen,
1.6 im Bolzenlager ist ein in den gradlinig auslenkbaren
Kontaktbolzen kraftschlüssig angreifender Führungsbolzen (FB) gelagert, erreicht.
Mit den Einsatz von Drehlenkern, die innerhalb der gegenüberliegenden Polschalen drehgelagert sind, ist die Führung und Lagerung der Kontaktbolzen völlig getrennt von deren axialer Kontaktauslenkung. Auftretende Querkräfte werden vollständig von den Drehlenkern aufgenommen und können somit nicht mehr auf den Antrieb selbst ein wirken. Dadurch ist die Zahl der Unterbrechungsschaltungen und damit die Lebensdauer der Schaltgeräte auch im Spannungsbereich von 24 kV wesentlich erhöht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Merkmal 2.1 die Drehlenker sind jeweils durch ein Kunstoff-Spritzgußteil realisiert, vorgesehen.
Damit sind sowohl die Bedingungen für ausreichende Spannungsfestigkeit als auch die der mechanischen Beanspruchung gegen- über der bekannten Lösung kostengünstig erfüllt
Die Erfindung wird durch ein in zwei Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die Figur 1 das Schaltgerät im Einbauzustand zwischen den Pol- schalen mit Blick auf seine Seitenansicht zeigt und die Figur 2 die Anordnung des Drehlenkers zwischen den beiden
Polschalen unterhalb des unteren Kühlkörpers erkennen läßt.
Die Figur 1 zeigt das Schaltgerät VS - ausgeführt als Vakuumschützt - zwischen den beiden Polschalen PS1,PS2 (Fig. 2), wobei der besseren Übersicht wegen die die Ansicht verdeckende Polschale PS2 (Fig. 2) in der Figur 1 weggelassen ist. Außerdem sind der Vollständigkeit halber der jedoch nicht zur Erfindung gehörende obere und untere Kühlkörper KKo, Kku so- wie deren oberer und unterer Kontaktanschluß Kao, Kau nur angedeutet dargestellt.
Das Schaltgerät VS enthält den Kontaktbolzen KB, der durch den Antriebsbolzen AB einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung im Schaltzustand eine axiale Kontaktauslenkung KA in Pfeilrichtung erfährt. Der Kontaktbolzen und der Antriebsbolzen AB sind mit dem Drehlenker DL über den Führungsbolzen FB in Bezug auf einwirkende Querkräfte kraftschlüssig gekoppelt. Der Drehlenker DL ist im Bereich der Führungsstege - erkennbar ist lediglich der Führungssteg FS der ersten Polschale PS1 - drehbar gelagert und erfährt im Schaltzustand eine radiale Lenkerdrehung LR in Pfeilrichtung.
Die Figur 2 zeigt die beiden spiegelsymmetrisch angeordneten Polschalen PS1, PS2, die jeweils mit dem Führungssteg FS - bezeichnet ist nur der Führungssteg FS der zweiten Polschale PS2 - ausgestattet sind. Die einander gegenüberliegenden Führungsstege FS weisen jeweils die Führungsausnehmung FA auf, in die die Führungszapfen FZ des trapezförmigen Drehlenkers DL gelagert sind. Der trapezförmige Drehlenker DL enthält im schmalen Endbereich das U-förmige Bolzenlager BL, das den
Führungsbolzen FB aufnimmt. Weiterhin ist erkennbar, daß die Längsachse des trapezförmrigen Drehlenkers DL identisch mit der Längsachse des angedeutet dargestellten unteren Kühlkörpers KKu und der Drehlenker DL unterhalb des unteren Kühlkör- pers KKu angeordnet ist.
Durch die seitliche Führung und Zentrierung des Kontaktbolzens KB - sichtbar in Figur 1 - ist der gegenüberliegende untere Kontaktanschluß KAu für den elektrischen Leitungsanschluß frei zugänglich.

Claims

PatentansprücheSchaltanlagen mit in Gehäusen angeordneten Schaltgeräten, insbesondere mit Vakuumschütze, deren gradlinig auslenkbare Kontaktbolzen von einer magnetischen Antriebseinrichtung steuerbar und mittels konzentrisch angeordneter Kalottenführungen axial und radial geführt sind, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Merkmale
1.1 die Gehäuse sind durch einander gegenüberliegende Pol- schalen (PS1, PS2) gebildet,
1.2 die Kalottenführungen sind jeweils durch einseitig gelagerte Drehlenker (DL) realisiert,
1.3 die Drehlenker (DL) weisen jeweils eine trapezförmige Hebelkontur auf, 1.4 die Drehlenker (DL) sind an den freien Enden im breiten Bereich quer zu ihrer Längsachse (LA) mit sich nach außen erstreckende Führungszapfen (FZ) ausgestattet, die in Führungsausneh ungen (FA) der einander gegenüberliegenden Polschalen (PS1, PS2) drehgelagert sind, 1.5 die Drehlenker (DL) sind an den freien Enden im schmalen Bereich parallel zu ihrer Längachse (LA) jeweils mit einem sich nach außen öffnenden U-förmigen Bolzenlager (BL) versehen, 1.6 im Bolzenlager (BL) ist ein in den gradlinig auslenkba- ren Kontaktbolzen (KB) kraftschlüssig angreifender Führungsbolzen (FB) gelagert.
2. Schaltanlagen mit in Gehäusen angeordneten Schaltgeräten nach Patentanspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h das Merkmal
2.1 die Drehlenker (DL) sind jeweils durch ein Kunstoff- Spritzgußteil realisiert.
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