WO2009033880A1 - Lasttrennschalter - Google Patents

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WO2009033880A1
WO2009033880A1 PCT/EP2008/059931 EP2008059931W WO2009033880A1 WO 2009033880 A1 WO2009033880 A1 WO 2009033880A1 EP 2008059931 W EP2008059931 W EP 2008059931W WO 2009033880 A1 WO2009033880 A1 WO 2009033880A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
locking
switch
cover
lid
actuating lever
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/059931
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alex Büttner
Andreas Hetenyi
Original Assignee
Wöhner GmbH & Co. KG Elektrotechnische Systeme
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Filing date
Publication date
Application filed by Wöhner GmbH & Co. KG Elektrotechnische Systeme filed Critical Wöhner GmbH & Co. KG Elektrotechnische Systeme
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/10—Adaptation for built-in fuses
    • H01H9/104—Adaptation for built-in fuses with interlocking mechanism between switch and fuse
    • 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
    • H01H31/02—Details
    • H01H31/04—Interlocking mechanisms
    • 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
    • H01H31/02—Details
    • H01H31/12—Adaptation for built-in fuse
    • H01H31/122—Fuses mounted on, or constituting the movable contact parts of, the switch

Definitions

  • the invention relates to a switch-disconnector, in particular for mounting on busbars.
  • the invention has for its object to provide a load-break switch of the type mentioned, which is easy and safe to use.
  • a load-break switch in particular for mounting on busbars, with a housing and a lid pivotally mounted thereon with a snap-action mechanism for establishing an electrical connection between input and output terminals and with an operating lever for switching between the on-state and Turn-off state in which the operating lever is releasably connected to a coupling shaft, wherein the coupling shaft is coupled to the snap-action mechanism and the snap-action mechanism is connected via a locking mechanism with a release device; a locking device can be deactivated by the release device for releasing the cover, and a locking unit locks the actuating lever with respect to the cover when the locking device is deactivated.
  • the invention provides a switch-disconnector, in which an actuating lever, preferably in the form of a rocker arm is provided, which serves both to switch the switch-disconnector in the switch-on in the switch-off and vice versa, wherein the lever is used simultaneously, in the off state, the lid about its pivot axis pivot to open to be able to.
  • the switch-disconnector according to the invention the snap-action mechanism is integrated into the housing and is thus neither laterally nor between any existing fuse elements.
  • a rocker arm is provided as the operating lever and the use of a rotary handle to the load switch operation is unnecessary. The provision of a single lever ensures that it is properly switched between the switch-on and switch-off mode and that a lid opening can only be carried out after the lever has been moved to the off position.
  • the switch-disconnector according to the invention has the further advantage that the cover can be pivoted together with the actuating lever about a common pivot axis when the load-break switch is switched to the off state and an unlocking has been made.
  • Figure 1 is a partial view of the switch-disconnector with cut-away housing in perspective view
  • Figure 2 is a figure 1 corresponding representation illustrating the snap-action mechanism with the shift carriage
  • Figure 3 is a perspective view of the locking element with the control
  • Figure 4 is a detailed view of the release element with blocking element
  • Figure 5a is a side view of a part of the circuit breaker for explaining the movement of the operating lever.
  • Figure 5b is a plan view of the shift carriage and the actuating lever according to Figure 5a;
  • Figure 6a is a perspective view for explaining parts of the locking device;
  • FIG. 6b shows a representation of parts of the locking device corresponding to FIG. 6a
  • Figure 7a, 7b a partial view of the locking device of the lid and the unlocking device or locking device for the actuating lever;
  • Figure 8 is an exploded view of the circuit breaker.
  • an actuating lever 8 is provided which is detachably mounted on a clutch shaft 10, and serves to activate via the clutch shaft 10 a snap-action mechanism 12 for switching on the switch-disconnector.
  • a shift carriage 14 is actuated, the shift carriage 14 in a 3-pole switch disconnectors each 3 contacts 16 carries, which are displaced together with the shift carriage 14 after actuation of the jumpers 12 to fixed mating contacts or contact blades, the housing side fixed are arranged and not shown in Figures 1 and 2, to spend in electrical contact.
  • the switch-disconnector further comprises a release device 16, preferably in the form of a push-button, which is in engagement with a locking device 18, 19 in engagement.
  • the locking device 18,19 consists in the illustrated embodiment of 2 locking arms 18, 19 which are laterally slidably provided on the side of the release device 16 and engage with one end 18a, 19a in corresponding openings 20a, 20b of the lid 2, as long as the lid 2 is locked.
  • the openings or slots 20a, 20b are located in an end face 2a of the lid, as can be seen from FIG. In the position shown in Figure 1, the locking arms 18,19 engage in the openings 20a, 20b of the lid 2 and thus keep this cover 2 in the locked position.
  • the locking mechanism consists of a blocking element 22 which is moved by a control 24 in the direction or in the opposite direction of the arrow A by means of a control 24, depending on the activation of the jumpers 12.
  • the blocking element 22 serves the release element 16 either against actuation to lock or release for actuation.
  • the control element 24 is in mechanical communication with the snap-action mechanism 12, that is, it is exposed by the activation of the snap-action mechanism, for example, a rotational movement.
  • the control member 24 of the illustrated embodiment is in the form of a protruding finger which engages the locking member 22 of FIG.
  • the blocking element 22 has the shape of a plate with a guide curve 26 formed on its underside, whereby the Movement of the locking element 22 is caused as a result of rotation or movement of the control element 24 in or in the opposite direction of the arrow A.
  • the blocking element 22 itself has in the illustrated embodiment 2 on its underside protruding arms 28, 29 which engage in the state of locking under the release device 16, or in corresponding slots of the release device, whereby a movement of the release device 16 according to FIG 4 down is prevented, while in Dearret ists- state, the blocking element 22 is displaced in Figure 4 in the direction of arrow A, whereby the arms 28, 29, the release device 16, preferably in the form of a push button, for a downward movement, ie Release perpendicular to arrow A. Both the blocking element 22 and the control element 24 are guided by guide means, not shown, with regard to the desired movement.
  • the release device 16 has two laterally projecting pins 30, 32 (FIG. 4), which are in an engaging relationship with an inclined surface 34, 36, such that in the case of release of the release device 16, this can be pressed down in FIG. that the pins 30, 32 on the inclined surfaces 34, 36 to move down and thereby the locking arms 18, 19 displace in a direction opposite to the arrow A, whereby the locking arms are displaced opposite to the direction of the arrow A and the ends 18 a, 19a are moved out of the openings 20a, 20b. In this state, the lid 2 can then be opened together with the actuating lever 8 about the common pivot axis 4 upwards.
  • the release device 16 in the form of a push button is preferably biased by a spring, not shown, in its upper position.
  • FIGS. 5a and 5b show the switch-disconnector in the on state.
  • the actuating lever 8 is compared to Figure 1 adjusted by a predetermined angle, for example 50 °.
  • a predetermined angle for example 50 °.
  • the clutch shaft 10 is adjusted and accordingly the shift carriage 14 is displaced in the direction of arrow A, so that the contacts 16 (not shown) with the associated contact blades are engaged.
  • the actuating lever 8 has lateral limbs which are each provided with a recess 42, 44 (FIG. 2) into which a pawl 46 can engage, wherein only one such pawl 46 is shown in FIG is illustrated.
  • Each pawl 46 is rotatably mounted on the clutch shaft 10, so that the actuating lever 8 can also be arranged rotationally fixed to the clutch shaft 10 after placing on the respective pawl 46.
  • Figures 6a and 6b show the state of the locking device 18, 19 once in the state in which the lid 2 is locked ( Figure 6a) and the other in the state in which the lid 2 against the locking arms 18, 19 is released ( Figure 6b ).
  • FIGS. 7a and 7b Figure 7a again shows the state in which the locking arms 18, 19 are retracted into the openings 20a, 20b for locking the lid 2.
  • FIGS. 7a and 7b only the locking arm 19 is shown, which according to FIG. 7a engages through the opening 20b with its end 19a.
  • Figures 7a and 7b show a lever locking unit 50, which consists in the illustrated embodiment of a cross bar 52 which is arranged so that it is able to engage in a recess 40 formed in the leg 40. The same applies to the other leg 38.
  • Each crossbar 52 is adjustably guided on the cover 2.
  • the legs 38, 40 of the operating lever 8 are displaced from a vertical position according to Figure 1 in an angular position according to Figure 5a, when the operating lever 8 is shifted from the off state to the on state, wherein the legs 40 about the axis the coupling shaft 10 are pivoted.
  • the locking device 18, 19 is displaced against the arrow A by the operation of the release device 34, whereby the lid 2 is released.
  • the locking arms 18, 19 reach the position shown in Figure 7b, in which in the illustrated embodiment, each cross bar 52 is released and by a Federeinrich tion 56 is shifted in that position in which the latch in question 52 is inserted into the opening 38 and 40 formed in the leg.
  • the actuating lever 8 is locked relative to the cover 2.
  • the cover 2 can be raised by detecting the operating lever 8, such that the legs 38, 40 are disengaged from the respective pawl 44 of the coupling shaft 10.
  • the lid can be 2 together with the operating lever 8 to rotate about the pivot axis 4.
  • the movement of the cover 2 takes place counterclockwise about the pivot axis 4 until the operating lever 8 with the clutch shaft 10 provided on both sides latches 44 engages and assumes the position shown in Figure 2 with respect to the coupling shaft 10.
  • the operating lever 8 is used, starting from a switch-off, as shown in Fig. 1, are shifted to a switch-on, as shown in connection 5a and 5b.
  • the snap-action mechanism 12 is actuated and via a locking device 22, 24, the release device 16 is locked.
  • the shift carriage 14 is displaced by means of the snap-action mechanism in such a way that the contact elements 16 located on it engage with mating mating contacts or blade contacts in order to close the current path. In this position according to Fig. 5a and 5b, the lid 2 can not be opened.
  • FIG. 7a and 7b only one cross bar 52 is shown, with respect to the associated leg 40 of the actuating lever 8.
  • a correspondingly symmetrical arrangement of a further bolt is provided with respect to the leg 38, wherein the further cross bar with the locking arm 19 cooperates.
  • chambers 2 are provided in the housing 1 below the cover 2 for receiving securing elements, not shown.
  • the switch-disconnector according to the invention is designed in particular for high currents of, for example, 6,300 amperes and has an operator-independent function, i. a snap-action mechanism is used, which contains a force store for switching the contacts between the switch-on state and the switch-off state of the switch-disconnector.
  • a significant advantage of the present invention is that the actuating lever or rocker arm includes two functions, namely switching between the on state and the off state of the circuit breaker on the one hand and the opening of the cover for the exchange of security elements or for manipulation within the housing on the other hand, the Rocker arm to open the lid is firmly locked during the opening process with the lid so that not the lid itself, but only the rocker must be taken to open the lid or close.
  • the advantage is achieved that can be dispensed with a rotary handle for triggering the jump gear and instead a single lever with two functions, as mentioned, is provided.
  • circuit breaker fuse elements are arranged in the housing on the underside of the lid, so that the cover can be opened or closed to replace the fuse elements in the manner described.
  • the snap-action mechanism 12 controls the switching carriage 14, such that the switching carriage either establishes or interrupts the current path from input terminals via the fuse elements to output terminals.
  • the switching carriage 14 is designed so that it has two contacts 16 per pole, wherein only one contact 16 is shown in FIG. 5b.
  • Fig. 8 shows the shift carriage 14 completely with the contacts 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f. These pairs of contacts project upwards and downwards over the switching carriage and can thereby be brought into electrical contact with contacts of a connection device 60, the contacts 61a, 61b being shown and designated for one pole corresponding to the contacts 16a, 16b.
  • the contacts 16a, 16b are provided projecting upwardly from the carriage 14 so that they can be brought into electrical contact with receiving contacts, of which only a pair in Fig. 8 with 64a, 64b for a fuse element 65 are designated.
  • Such receiving contacts 64a, 64b are respectively provided for each pole, ie for each fuse element 65, 66, 67 such that the unspecified contacts of the fuse elements 65, 66, 67 are inserted into the associated receiving contacts 64a, 64b, etc., when the cover 2 of the switch-disconnector assumes the position shown in FIGS. 1 and 8.
  • connection device 60 is arranged below the shift carriage 14 and the receiving contact device designated 64 lies above the shift carriage 14.
  • the connection device 60 has connection contacts 70a, 70b and 70c on one end face and corresponding connection contacts 71a, 71b, 71c on the opposite side, wherein one group of connection contacts can form input contacts and the other group output contacts.
  • the shift carriage 14 In the off state, the shift carriage 14 is in a position in which it does not contact the associated upper and lower contacts of the receiving contact device 64 or connection device 60, with the result that in the off state of the load disconnector in the region of the switching carriage 14 and above the switching carriage 14th is de-energized, thus the fuse elements 65, 66, 67 are de-energized, so that when the cover 2 is open without danger to the securing elements 65, 66, 67 can be approached.
  • an adapter may be used on which the connection device 60 is placed and which in turn allows a contact of the individual busbars.

Landscapes

  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter insbesondere zur Montage auf Sammelschienen, mit einem Gehäuse und einem darauf schwenkbar angeordneten Deckel, mit einem Sprungschaltwerk zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen und mit einem Betätigungshebel zum Schalten zwischen dem Einschalt-Zustand und dem Ausschalt-Zustand, bei dem der Betätigungshebel lösbar mit einer Kupplungswelle verbunden ist, wobei die Kupplungswelle mit dem Sprungschaltwerk gekuppelt ist, dass das Sprungschaltwerk über einen Sperrmechanismus mit einer Freigabeeinrichtung in Verbindung steht, wobei eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, welche durch die Freigabeeinrichtung zur Freigabe des Deckels deaktivierbar ist, und wobei eine Verriegelungseinheit vorgesehen ist, die bei deaktivierter Verriegelungseinrichtung den Betätigungshebel gegenüber dem Deckel verriegelt.

Description

Lasttrennschalter
Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter, insbesondere zur Montage auf Sammelschienen.
Bei bekannten Lasttrennschaltern mit Sprungschaltwerk ist für das Sprungschaltwerk ein separater Schalter zu dessen Betätigung vorgesehen, während zum Öffnen des Deckels ein weiterer separater Schalter dient. Üblicherweise ist das Sprungschaltwerk seitlich des Lasttrennschalters vorgesehen. Diese Lasttrennschalter sind sogenannte bedienerunabhängige Lasttrennschalter. Derartige Geräte sind in Modulbauweise aufgebaut, wobei das Sprungschaltwerk zwischen den Polen oder außerhalb der Pole vorgesehen ist. Solche Lasttrennschalter eignen sich nicht zum direkten Aufsetzen auf ein Stromsammelschienensystem.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lasttrennschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfach und sicher bedienbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Lasttrennschalter, insbesondere zur Montage auf Sammelschienen, mit einem Gehäuse und einem darauf schwenkbar angeordneten Deckel mit einem Sprungschaltwerk zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen und mit einem Betätigungshebel zum Schalten zwischen dem Einschalt-Zustand und dem Ausschalt-Zustand bei dem der Betätigungshebel lösbar mit einer Kupplungswelle verbunden ist, wobei die Kupplungswelle mit dem Sprungschaltwerk gekuppelt ist und das Sprungschaltwerk über einen Sperrmechanismus mit einer Freigabeeinrichtung in Verbindung steht; eine Verriegelungseinrichtung durch die Freigabeeinrichtung zur Freigabe des Deckels deaktivierbar ist und eine Verriegelungseinheit verriegelt bei deaktivierter Verriegelungseinrichtung den Betätigungshebel gegenüber dem Deckel.
Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung schafft einen Lasttrennschalter, bei dem ein Betätigungshebel, vorzugsweise in Form eines Kipphebels vorgesehen ist, welcher sowohl dazu dient, den Lasttrennschalter im Einschaltbetrieb in den Ausschaltbetrieb und umgekehrt zu schalten, wobei der Hebel gleichzeitig dazu dient, im Ausschaltzustand den Deckel um seine Schwenkachse zum Öffnen verschwenken zu können. Bei dem erfindungsgemäßen Lasttrennschalter ist das Sprungschaltwerk in das Gehäuse integriert und befindet sich somit weder seitlich noch zwischen eventuell vorhandenen Sicherungselementen. Ein weiterer Vorteil ist, dass als Betätigungshebel ein Kipphebel vorgesehen ist und sich der Einsatz eines Drehgriffs zur Lastschalterbetätigung erübrigt. Durch das Vorsehen eines einzigen Hebels ist gewährleistet, dass ordnungsgemäß zwischen dem Einschalt- und Ausschaltbetrieb geschaltet wird und eine Deckelöffnung erst nach Verlagern des Hebels in die Aus-Stellung durchgeführt werden kann.
Der erfindungsgemäße Lasttrennschalter hat weiter den Vorteil, dass der Deckel zusammen mit dem Betätigungshebel um eine gemeinsame Schwenkachse verschwenkt werden kann, wenn der Lasttrennschalter in den Aus-Zustand geschaltet ist und eine Entriegelung getätigt worden ist.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Teilansicht des Lasttrennschalters mit weggeschnittenem Gehäuse in Perspektivansicht;
Figur 2 eine Figur 1 entsprechende Darstellung zur Veranschaulichung des Sprungschaltwerks mit dem Schaltschlitten;
Figur 3 eine Perspektivansicht des Sperrelements mit dem Steuerelement;
Figur 4 eine Detaildarstellung des Freigabeelements mit Sperrelement;
Figur 5a eine Seitenansicht eines Teils des Lasttrennschalters zur Erläuterung der Bewegung des Betätigungshebels;
Figur 5b eine Draufsicht auf den Schaltschlitten und den Betätigungshebel entsprechend Figur 5a; Figur 6a eine Perspektivansicht zur Erläuterung von Teilen der Verriegelungseinrichtung;
Figur 6b eine Figur 6a entsprechende Darstellung von Teilen der Verriegelungseinrichtung;
Figur 7a, 7b eine Teildarstellung der Verriegelungseinrichtung des Deckels und der Entriegelungseinrichtung bzw. Verriegelungseinrichtung für den Betätigungshebel;
Figur 8 eine Explosionsdarstellung des Lasttrennschalters.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters, wobei Teile des Gehäuses zur besseren Veranschaulichung weggebrochen sind. Der Lasttrennschalter besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem daran angelenkten Deckel 2, welcher bei dieser Ausführungsform über Schenkelabschnitte 3 an nicht dargestellter Position im Gehäuse schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkachse ist in Figur 1 mit 4 bezeichnet.
Ein derartiger Lasttrennschalter wird mittels eines Adapters 6 auf einem nicht weiter dargestellten Stromsammelschienensystem befestigt, wobei der Adapter 6 dazu dient, die elektrischen Kontakte ausgangsseitig des Lasttrennschalters mit den zugehörigen Stromsammeischienen zu verbinden.
An dem Deckel 2 ist ein Betätigungshebel 8 vorgesehen, der lösbar auf einer Kupplungs welle 10 sitzt, und dazu dient, über die Kupplungs welle 10 ein Sprungschaltwerk 12 zum Einschalten des Lasttrennschalters zu aktivieren. Durch das Sprungschaltwerk 12 wird ein Schaltschlitten 14 betätigt, wobei der Schaltschlitten 14 bei einem 3-poligen Lasttrennschalter jeweils 3 Kontakte 16 trägt, die zusammen mit dem Schaltschlitten 14 nach Betätigung des Sprungschaltwerks 12 verlagert werden um mit festen Gegenkontakten bzw. Kontaktmessern, die gehäuseseitig fest angeordnet sind und in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellt sind, in elektrischen Kontakt zu verbringen. Eine Betätigung des Betätigungshebels 8 in Figur 2 gegen den Uhrzeigersinn bewirkt eine Drehung der Kupplungswelle 10 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn, wodurch beispielsweise über ein Stirnrad 18, welches auf der Kupplungswelle 10 sitzt, das Sprungschaltwerk 12 betätigt wird, indem das Stirnrad 18 mit seinen Zähnen in einen Zahnkranz bzw. Teilzahnkranz 12a des Sprungschaltwerks eingreift. Durch die Betätigung des Sprungschaltwerks 12 wird der Schaltschlitten 14 in Figur 2 in Richtung des Pfeils A verstellt, wodurch die Kontakte 16 ebenfalls in Richtung des Pfeils A verlagert werden und in Kontakt mit Kontaktmessern gelangen.
Der Lasttrennschalter weist weiterhin eine Freigabeeinrichtung 16 auf, vorzugsweise in Form eines Druckknopfes, welche mit einer Verriegelungseinrichtung 18, 19 in Eingriffsbeziehung steht. Die Verriegelungseinrichtung 18,19 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus 2 Verriegelungsarmen 18, 19, die seitlich der Freigabeeinrichtung 16 verschiebbar vorgesehen sind und mit einem Ende 18a, 19a in entsprechende Öffnungen 20a, 20b des Deckels 2 eingreifen, solange der Deckel 2 verriegelt ist. Die Öffnungen oder Schlitze 20a, 20b befinden sich in einer Stirnseite 2a des Deckels, wie aus Figur 1 ersichtlich ist. In der in Figur 1 gezeigten Position greifen die Verriegelungsarme 18,19 in die Öffnungen 20a, 20b des Deckels 2 und halten somit diesen Deckel 2 in der arretierten Position.
Die Freigabeeinrichtung 16 steht über einem Sperrmechanismus mit dem Sprungschaltwerk 12 in Verbindung.
Der Sperrmechanismus besteht aus einem Sperrelement 22, welches durch ein Steuerelement 24 in Richtung oder in entgegengesetzter Richtung des Pfeils A mittels eines Steuerelements 24 bewegt wird, abhängig von der Aktivierung des Sprungschaltwerks 12. Das Sperrelement 22 dient dazu, das Freigabeelement 16 entweder gegen eine Betätigung zu arretieren oder für eine Betätigung freizugeben.
Zum besseren Verständnis wird eine bevorzugte Ausführungsform des Sperrmechanismus 22, 24 kurz unter Bezugnahme auf die Figuren 2, 3 und 4 erläutert.
Das Steuerelement 24 steht in mechanischer Verbindung mit dem Sprungschaltwerk 12, das heißt, es wird durch die Aktivierung des Sprungschaltwerks einer z.B. Drehbewegung ausgesetzt. Das Steuerelement 24 der dargestellten Ausführungsform hat die Form eines abstehenden Fingers, der in das Sperrelement 22 gemäß Figur 3 eingreift. Das Sperrelement 22 hat die Form einer Platte mit einer an deren Unterseite ausgebildeten Führungskurvenbahn 26, wodurch die Bewegung des Sperrelements 22 als Folge einer Drehung bzw. Bewegung des Steuerelements 24 in oder in entgegengesetzter Richtung des Pfeils A hervorgerufen wird.
Das Sperrelement 22 selbst weist bei der dargestellten Ausführungsform 2 an seiner Unterseite abstehende Arme 28, 29 auf, die im Zustand der Arretierung unter die Freigabeeinrichtung 16 eingreifen, bzw. in entsprechende Schlitze der Freigabeeinrichtung, wodurch eine Bewegung der Freigabeeinrichtung 16 gemäß Figur 4 nach unten verhindert wird, während im Dearretierungs- zustand das Sperrelement 22 in Figur 4 in Richtung des Pfeils A verlagert ist, wodurch die Arme 28, 29 die Freigabeeinrichtung 16, vorzugsweise in Form eines Druckknopfes, für eine Bewegung nach unten, d.h. senkrecht zum Pfeil A freigeben. Sowohl das Sperrelement 22 als auch das Steuerelement 24 sind durch nicht weiter gezeigte Führungseinrichtungen im Hinblick auf die gewünschte Bewegung geführt.
Die Freigabeeinrichtung 16 weist zwei seitlich abstehende Zapfen 30, 32 (Figur 4) auf, die mit einer Schrägfläche 34, 36 in Eingriffsbeziehung steht, derart, dass im Falle der Freigabe der Freigabeeinrichtung 16 diese in Figur 1 nach unten gedrückt werden kann und bewirkt, dass die Zapfen 30, 32 auf den Schrägflächen 34, 36 aufliegend sich nach unten bewegen und sich dadurch die Verriegelungsarme 18, 19 in einer Richtung entgegengesetzt zum Pfeil A verlagern, wodurch die Verriegelungsarme entgegengesetzt zur Richtung des Pfeils A verlagert werden und deren Enden 18a, 19a aus den Öffnungen 20a, 20b herausverlagert werden. In diesem Zustand kann dann der Deckel 2 zusammen mit den Betätigungshebels 8 um die gemeinsame Schwenkachse 4 nach oben geöffnet werden. Die Freigabeeinrichtung 16 in Form eines Druckknopfes ist vorzugsweise durch eine nicht dargestellte Feder in ihre obere Position vorgespannt.
Die Schrägflächen 34, 36 sind vorzugsweise jeweils doppelseitig in den Verriegelungsarmen ausgebildet, so dass Nuten definiert sind, innerhalb welcher die Zapfen 30, 32 innerhalb einer Nut gleiten. Durch die Federvorspannung der Freigabeeinrichtung werden nach einem Schließen des Deckels die Verriegelungsarme 28, 29 in Richtung des Pfeils A bewegt, um mit den Enden 18a, 19a in die Öffnungen 20a, 20b zu fahren.
Die Fig. 5a und 5b zeigen den Lasttrennschalter im Ein-Zustand. Hierbei ist der Betätigungshebel 8 gegenüber Figur 1 um einen vorgegebenen Winkel, beispielsweise 50° verstellt. Um eine entsprechende Drehung ist die Kupplungswelle 10 verstellt und entsprechend ist der Schaltschlitten 14 in Richtung des Pfeils A verschoben, sodass die Kontakte 16 mit dem zugehörigen Kontaktmessern (nicht dargestellt) in Eingriff gelangt sind.
Aus den Figuren 2 und 5a ist leicht ersichtlich, dass der Betätigungshebel 8 seitliche Schenkel aufweist, die jeweils mit einer Aussparung 42, 44 versehen sind (Figur 2), in welche eine Klinke 46 einzugreifen vermag, wobei in Figur 2 nur eine derartige Klinke 46 veranschaulicht ist. Jede Klinke 46 sitzt drehfest auf der Kupplungswelle 10, sodass der Betätigungshebel 8 nach dem Aufsetzen auf die jeweilige Klinke 46 ebenfalls drehfest zur Kupplungs welle 10 angeordnet werden kann.
Die Figur 6a und 6b zeigen den Zustand der Verriegelungseinrichtung 18, 19 einmal im Zustand, in welchem der Deckel 2 verriegelt ist (Figur 6a) und zum andern im Zustand, in welchem der Deckel 2 gegenüber den Verriegelungsarmen 18, 19 freigegeben ist (Figur 6b).
Nachfolgend wird auf die Figuren 7a und 7b Bezug genommen. Figur 7a zeigt wiederum den Zustand, in welchem die Verriegelungsarme 18, 19 in die Öffnungen 20a, 20b zum Arretieren des Deckels 2 eingefahren sind. In den Figuren 7a und 7b ist nur der Verriegelungsarm 19 dargestellt, der nach Figur 7a durch die Öffnung 20b mit seinem Ende 19a hindurch greift. Die Figuren 7a und 7b zeigen eine Hebel- Verriegelungseinheit 50, die bei der dargestellten Ausführungsform aus einem Querriegel 52 besteht, der so angeordnet ist, dass er in eine in dem Schenkel 40 ausgebildete Aussparung 54 einzugreifen vermag. Gleiches gilt für den anderen Schenkel 38. Jeder Querriegel 52 ist am Deckel 2 verstellbar geführt.
Wie sich aus den Zeichnungen ergibt, werden die Schenkel 38, 40 des Betätigungshebels 8 aus einer vertikalen Stellung gemäß Figur 1 in eine Winkelposition entsprechend Figur 5a verlagert, wenn der Betätigungshebel 8 vom Ausschaltzustand in den Einschaltzustand verlagert wird, wobei die Schenkel 40 um die Achse der Kupplungswelle 10 verschwenkt werden. In der Stellung nach Figur 1 wird durch die Betätigung der Freigabeeinrichtung 34 die Verriegelungseinrichtung 18, 19 entgegen dem Pfeil A verlagert, wodurch der Deckel 2 freigegeben wird. In diesem Fall erreichen die Verriegelungsarme 18, 19 die in Figur 7b gezeigte Position, in welcher bei der dargestellten Ausführungsform jeder Querriegel 52 freigegeben wird und durch eine Federeinrich- tung 56 in diejenige Position verlagert wird, in welcher der betreffende Riegel 52 in die im Schenkel 38 bzw. 40 ausgebildete Öffnung eingeschoben wird. Dadurch wird der betreffende Schenkel 38, 40 gegenüber dem Deckel verriegelt, wie dies in Figur 7b dargestellt ist. In dieser Position wird der Betätigungshebel 8 gegenüber dem Deckel 2 arretiert, und zwar in der in Figur 1 gezeigten Position, sodass der Deckel 2 mittels des Betätigungshebels 8 um die Schwenkachse 4 angehoben und gedreht werden kann.
Wird hingegen der Deckel 2 durch die Verriegelungseinrichtung 18, 19 wieder verriegelt, gelangen die Enden 18a, 19a durch die betreffenden Öffnungen 20a, 19a und befinden sich in Eingriff mit einer Anlagefläche, die in Figur 7a und 7b mit 58 bezeichnet ist. Die Anlagefläche 58 ist schräg gegenüber dem Ende 19a ausgebildet, mit der Folge, dass durch das Abfahren des Endes 19a des Verriegelungsarmes 19 gegenüber der Schrägfläche 58 der Querriegel 52 in Figur 7a nach rechts verlagert wird. Der Querriegel 52 gibt demzufolge entsprechend in Figur 7a den Schenkel 40 des Betätigungshebels 8 frei, sodass der Betätigungshebel 8 relativ zum Deckel 2 verschwenkt werden kann.
Nach Herstellung der Verriegelung zwischen Querriegel 52 und dem Schenkel 40 ist der Betätigungshebel 8 gegenüber dem Deckel 2 arretiert. Entsprechendes gilt auch für den anderen Schenkel 38 des Betätigungshebels 8. Dann kann der Deckel 2 mittels Erfassen des Betätigungshebels 8 angehoben werden, derart, dass die Schenkel 38, 40 außer Eingriff gelangen gegenüber der jeweiligen Klinke 44 der Kupplungswelle 10. Damit lässt sich der Deckel 2 zusammen mit dem Betätigungshebel 8 um die Schwenkachse 4 drehen. Beim Schließen des Deckels 2 erfolgt die Bewegung des Deckels 2 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 4 solange, bis der Betätigungshebel 8 mit den beidseitig der Kupplungs welle 10 vorgesehenen Klinken 44 in Eingriff gelangt und die in Figur 2 gezeigte Position gegenüber der Kupplungswelle 10 einnimmt.
Zum Zwecke der Freigabe des Deckels 2 wird die Freigabeeinrichtung 16 entgegen die ihm vorspannende Feder nach unten gedrückt werden, und zwar solange bis der Deckel 2 mittels des Betätigungshebels 8 angehoben wird. Dann springt die Freigabeeinrichtung 16 in Folge der auf sie wirkenden Federvorspannung wieder nach oben, entsprechend fahren die Verriegelungsarme 18, 19 in eine Figur 1 entsprechende Verriegelungsposition, ohne jedoch in die Öffnungen 20a, 19a eingreifen zu können. Wenn nunmehr der Deckel aus seiner Offenstellung entgegen dem Uhrzeigersinn in die Schließstellung verlagert wird, gelangt die Stirnkante der mit 2a bezeichneten Stirnwandung 2a des Deckels 2 auf die Enden 18a 19a der Verriegelungsarme 18, 19. Die Enden 18a, 19a der Verriegelungsarme sind vorzugsweise mit Schrägflächen versehen, welche durch die Stirnkante 2a des Deckels 2 entgegen der Richtung des Pfeils A zurückgeschoben werden, bis sie in die Öffnungen 20a, 20b aufgrund der Wirkung der Federeinrichtung in die Verriegelungsposition verlagert werden können. Die Federeinrichtung welche in der Freigabeeinrichtung 16 vorgesehen ist, erzeugt die erforderliche Federvorspannung. Alternativ können die Verriegelungsarme 18, 19 durch eine separate Federeinrichtung in Richtung des Pfeils A vorgespannt sein.
Aus vorstehender Beschreibung ergibt sich, dass bei dem erfindungsgemäßen Lasttrennschalter der Betätigungshebel 8 dazu dient, von einer Ausschaltposition ausgehend, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, in eine Einschaltposition verlagert werden, wie dies in Verbindung 5a und 5b dargestellt ist. Während dieser Bewegung wird das Sprungschaltwerk 12 betätigt und über eine Verriegelungseinrichtung 22, 24 wird die Freigabeeinrichtung 16 arretiert. Gleichzeitig wird mittels des Sprungschaltwerks der Schaltschlitten 14 derart verlagert, dass die auf ihm befindlichen Kontaktelemente 16 mit zugehörigen Gegenkontakten bzw. Messerkontakten in Eingriff gelangen, um den Stromweg zu schließen. In dieser Stellung nach Fig. 5a und 5b lässt sich der Deckel 2 nicht mehr öffnen. Erst wenn der Betätigungshebel 8 aus der Stellung nach Figur 5a, 5b in die Stellung nach Figur 1 verlagert ist, wird aufgrund einer entsprechenden Verlagerung des Sprungschaltwerks und entsprechende Kupplung mittels des Elements 22 und des Steuerelements 24 die Freigabeeinrichtung 16 freigegeben, sodass die Freigabeeinrichtung 16 von Hand betätigt werden kann, um dann gleichzeitig unter Erfassung des Betätigungshebels 8 den Deckel 2 öffnen zu können.
In der Figur 7a und 7b ist jeweils nur ein Querriegel 52 dargestellt, in Bezug auf den zugehörigen Schenkel 40 des Betätigungshebels 8. Eine entsprechend symmetrische Anordnung eines weiteren Riegels ist hinsichtlich des Schenkels 38 vorgesehen, wobei der weitere Querriegel mit dem Verriegelungsarm 19 zusammen wirkt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind im Gehäuse 1 unterhalb des Deckels 2 zugänglich Kammern zur Aufnahme von nicht dargestellten Sicherungselementen vorgesehen.
Der erfindungsgemäße Lasttrennschalter ist konzipiert insbesondere für hohe Ströme von beispielsweise 6.300 Ampere und weist eine bedienerunabhängige Funktion auf, d.h. es wird ein Sprungschaltwerk verwendet, welches einen Kraftspeicher beinhaltet zum Schalten der Kontakte zwischen dem Einschaltzustand und Ausschaltzustand des Lasttrennschalters.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Betätigungshebel bzw. Kipphebel zwei Funktionen beinhaltet, nämlich das Schalten zwischen dem Einschaltzustand und dem Ausschaltzustand des Lasttrennschalters einerseits und das Öffnen des Deckels zum Austausch von Sicherungselementen oder zur Manipulation innerhalb des Gehäuses andererseits, wobei der Kipphebel zum Öffnen des Deckels während des Öffnungsvorgangs fest mit dem Deckel arretiert ist, so dass nicht der Deckel selbst, sondern nur der Kipphebel ergriffen werden muss, um den Deckel zu öffnen bzw. zu schließen. Gegenüber bekannten Lasttrennschaltern wird damit der Vorteil erreicht, dass auf einen Drehgriff zur Auslösung des Sprungschaltwerks verzichtet werden kann und stattdessen ein einziger Hebel mit zwei Funktionen, wie erwähnt, vorgesehen ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Lasttrennschalters sind in dem Gehäuse an der Unterseite des Deckels Sicherungselemente angeordnet, so dass zum Austausch der Sicherungselemente in der beschriebenen Weise der Deckel geöffnet bzw. geschlossen werden kann.
Ein weiteres bei der bevorzugten Ausführungsform vorgesehenes Merkmal besteht darin, dass im Ausschaltzustand, in welchem der Kipphebel vorzugsweise senkrecht zum Gehäuseboden steht, zum Zwecke des Deckelöffnens ein zusätzliches Freigabeelement betätigt werden muss und dass, nur während der Betätigung des Freigabeelements der Deckel geöffnet werden kann. Nach einer weiteren Ausführungsform ist eine Abschließeinrichtung aktivierbar, wobei im Ausschaltzustand nach Betätigung der Freigabeeinrichtung die Sperreinrichtung, vorzugsweise in Form von Sperrarmen, in der deaktivierten Stellung abschließbar bzw. feststellbar sind. In diesem Betriebszustand lassen sich Sicherungselemente austauschen oder andere Manipulationen im Lasttrennschalter bei geöffnetem Deckel vornehmen. Aus vorstehender Beschreibung geht hervor, dass das Sprungschaltwerk 12 den Schaltschlitten 14 steuert, derart, dass des Schaltschlitten entweder den Stromweg von Eingangsanschlüssen über die Sicherungselemente zu Ausgangsanschlüssen herstellt oder unterbricht. Gemäß Fig. 5b ist bei einem dreipoligen Lasttrennschalter der Schaltschlitten 14 so ausgeführt, dass er pro Pol zwei Kontakte 16 aufweist, wobei in Fig. 5b nur ein Kontakt 16 dargestellt ist. Fig. 8 zeigt den Schaltschlitten 14 vollständig mit den Kontakten 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f. Diese Kontaktpaare stehen nach oben und unten über den Schaltschlitten hervor und sind dadurch in elektrischen Kontakt bringbar mit Kontakten einer Anschlusseinrichtung 60, wobei für einen Pol entsprechend den Kontakten 16a, 16b die Kontakte 61a, 61b dargestellt und bezeichnet sind. Die übrigen Kontakte der anderen Pole sind in Fig. 8 nicht weiter bezeichnet. Außerdem sind die Kontakte 16a, 16b so vom Schlitten 14 nach oben abstehend vorgesehen, dass sie in elektrischen Kontakt bringbar sind mit Aufnahmekontakten, von welchen nur ein Paar in Fig. 8 mit 64a, 64b für ein Sicherungselement 65 bezeichnet sind. Derartige Aufnahmekontakte 64a, 64b sind jeweils für jeden Pol vorgesehen, d.h. für jeweils ein Sicherungselement 65, 66, 67 derart, dass die nicht weiter bezeichneten Kontakte der Sicherungselemente 65, 66, 67 in die zugehörigen Aufnahmekontakte 64a, 64b usw. eingeschoben werden, wenn der Deckel 2 des Lasttrennschalters die in Fig. 1 und 8 gezeigte Stellung einnimmt.
Aus Figur 8 ist weiter ersichtlich, dass die Anschlusseinrichtung 60 unterhalb des Schaltschlittens 14 angeordnet ist und die mit 64 bezeichnete Aufnahmekontakteinrichtung oberhalb des Schaltschlittens 14 liegt. Die Anschlusseinrichtung 60 weist auf der einen Stirnseite Anschlusskontakte 70a, 70b und 70c auf und entsprechende Anschlusskontakte 71a, 71b, 71c auf der gegenüberliegenden Seite, wobei die eine Gruppe von Anschlusskontakten Eingangskontakte und die andere Gruppe Abgangskontakte bilden können. Im Ausschaltzustand befindet sich der Schaltschlitten 14 in einer Position, in welcher er die zugehörigen oberen und unteren Kontakte der Aufnahmekontakteinrichtung 64 bzw. Anschlusseinrichtung 60 nicht kontaktiert, was zur Folge hat, dass im Ausschaltzustand der Lasttrennschalter im Bereich des Schaltschlittens 14 und oberhalb des Schaltschlittens 14 spannungslos ist, somit auch die Sicherungselemente 65, 66, 67 stromlos sind, so dass bei geöffnetem Deckel 2 gefahrenlos an die Sicherungselemente 65, 66, 67 herangegangen werden kann. Um den Lasttrennschalter vorstehender Beschreibung auf einem Stromsammelschienensystem befestigen zu können, kann gegebenenfalls ein Adapter verwendet werden, auf welchem die Anschlusseinrichtung 60 aufgesetzt wird und die ihrerseits eine Kon- taktierung der einzelnen Stromschienen ermöglicht.

Claims

Patentansprüche
1. Lasttrennschalter insbesondere zur Montage auf Sammelschienen, mit einem Gehäuse und einem darauf schwenkbar angeordneten Deckel, mit einem Sprungschaltwerk zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen und mit einem Betätigungshebel zum Schalten zwischen dem Einschalt-Zustand und dem Ausschalt-Zustand, bei dem der Betätigungshebel (8) lösbar mit einer Kupplungswelle (10) verbunden ist, wobei die Kupplungs welle (10) mit dem Sprungschaltwerk (12) gekuppelt ist, dass das Sprungschaltwerk (12) über einen Sperrmechanismus (22, 24) mit einer Freigabeeinrichtung (16) in Verbindung steht, wobei eine Verriegelungseinrichtung (18, 19) vorgesehen ist, welche durch die Freigabeeinrichtung zur Freigabe des Deckels (2) deaktivierbar ist, und wobei eine Verriegelungseinheit (50, 52) vorgesehen ist, die bei deaktivierter Verriegelungseinrichtung (18, 19) den Betätigungshebel (8) gegenüber dem Deckel (2) verriegelt.
2. Lasttrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinheit jeweils einen mit einem Schenkel (38, 40) des Betätigungshebels (8) in Eingriff bringbaren Riegel (52) aufweist, welcher in eine in dem Schenkel (38, 40) ausgebildete Öffnung (54) eingreift, sobald die Verriegelungseinrichtung (18, 19) in ihre den Deckels (2) freigebende Position verlagert ist.
3. Lasttrennschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Querriegel (52) durch eine Feder (56) in die Verriegelungsstellung mit den Schenkeln (38, 40) des Betätigungshebels (8) vorgespannt ist.
4. Lasttrennschalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Riegel (52) als Querriegel vorgesehen ist, und eine Bewegung quer zum Verriegelungsarm (18, 19) der Verriegelungseinrichtung ausführt.
5. Lasttrennschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Riegel (52) eine Schrägfläche aufweist, auf welche jeweils ein Ende (18a, 19a) der Verriegelungseinrichtung (18, 19) auftrifft, sobald die Verriegelungseinrichtung in ihre Verriegelungsposition fährt, um den Riegel 52 aus seiner Verriegelungsstellung gegenüber dem Schenkel (38, 40) des Betätigungshebels (8) zu verlagern.
6. Lasttrennschalter nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (18, 19) Verriegelungsarme (18, 19) aufweist, deren eines Ende (18a, 19a) zur Arretierung des Deckels (2) abgeschrägte Gleitflächen (58, 59) aufweist, derart, dass beim Schließen des Deckels (2) eine Kante der Stirnfläche (2a) des Deckels (2) eine Verlagerung der Verriegelungsarme (18, 19) bewirkt.
7. Lasttrennschalter nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Riegel (52) etwa senkrecht zu den Schenkeln (38, 40) des Betätigungshebels (8) verschiebbar am Deckel (2) vorgesehen sind.
8. Lasttrennschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (1) unterhalb des Deckels (2) Kammern zur Aufnahme von Sicherungselementen vorgesehen sind.
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