WO2015082280A1 - Dreiphasig betriebener trenn- und/oder erdungsschalter für eine dreiphasige gasisolierte schaltanlage - Google Patents

Dreiphasig betriebener trenn- und/oder erdungsschalter für eine dreiphasige gasisolierte schaltanlage Download PDF

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WO2015082280A1
WO2015082280A1 PCT/EP2014/075669 EP2014075669W WO2015082280A1 WO 2015082280 A1 WO2015082280 A1 WO 2015082280A1 EP 2014075669 W EP2014075669 W EP 2014075669W WO 2015082280 A1 WO2015082280 A1 WO 2015082280A1
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WO
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switch
movable contact
drive
disconnector
contact piece
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PCT/EP2014/075669
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Aaron-ShuiLin YANG
Evance-TianSong CHEN
Thomas Braun
Tobias SCHÖNBERG
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Abb Technology Ag
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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
    • H01H33/64—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein the break is in gas
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/40—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing
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    • H01H31/26—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact that remains electrically connected to one line in open position of switch
    • H01H31/32—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact that remains electrically connected to one line in open position of switch with rectilinearly-movable contact

Definitions

  • the invention relates to a three-phase operated disconnector and / or earthing switch of a three-phase switchgear according to the preamble of claim 1.
  • the switch according to the invention is intended in particular for a gas-insulated metal-enclosed medium-voltage or high-voltage switchgear, but can also be used in air-insulated or vacuum-insulated switchgear.
  • Disconnectors are used to galvanically isolate parts of a switchgear, while earthing switches are used to ground and short-circuit already disconnected system components. Are disconnectors and earthing switches combined to form a unit, they are also referred to as combined disconnector and earthing switch.
  • a combined disconnector and earthing switch is known for example from EP 0824264 B1. It is described that a movable contact piece is arranged to be movable within a fixed contact piece connected to an inner conductor. The required for the switching operations drive energy can be transferred to the movable contact piece in two ways: either by design of the movable contact piece as a contact pin on which a rack portion is applied, which by means of a, also within the fixed contact piece arranged toothed rack shaft or in motion is added, or by providing an internal thread within the movable contact piece, in which a threaded spindle is inserted, which is firmly connected with the interposition of an insulating rod with an externally threaded drive spindle.
  • the drive spindle or the pinion rod are thereby rotated by a drive, whereby the movable contact piece receives a linear movement, so that it can be spent in one of a total of three positions, namely in a closed position in which the movable Contact piece to another inner conductor makes contact, in an open position, in which the contact between the two inner conductors is separated, and in a grounding position, wherein the movable contact piece is connected to a ground contact.
  • the drive device may be designed as a worm drive.
  • Typical disconnectors have a drive which brings the switching device in a first switch position “disconnect switch on” and in a second switch position “disconnect switch off” while indicating the current respective switching positions of the disconnector.
  • a distinction is made between an open and a grounding switching position.
  • Three-phase operated disconnector and / or earthing switch of a metal-enclosed gas-insulated switchgear whose three connecting conductors or switch poles are adjacent or one above the other in a plane and are aligned horizontally, are actuated by a common drive device.
  • the drive output of the drive device is connected directly to one of the external switch poles or phases, while the other two switch poles or phases are connected to the drive device via a mechanical coupling device, also referred to as a coupling or gear arrangement.
  • the drive coupling described above via one of the external phases of the disconnector and / or earthing switch leads to an asymmetrical feeding of the drive energy or drive power to the three phases of the switchgear.
  • the invention is accordingly based on the object, a three-phase operated disconnector and / or earthing switch a three-phase gas-insulated metal-encapsulated Medium-voltage or high-voltage switchgear of the type mentioned above, which avoids the aforementioned disadvantages of the prior art.
  • the three switch poles of the three-phase operated disconnector and / or earthing switch are arranged side by side or one above the other in a plane and oriented horizontally and can be actuated via a common drive device.
  • a middle movable contact piece of the intermediate switch pole lying between the outer switch poles is mechanically connected to a drive output of the drive device via a gear arrangement and can be set in motion.
  • an outer movable contact piece of the two outer switch poles is mechanically connected by means of a shaft assembly to the gear assembly and set in motion, so that the supply of the drive output provided by the drive energy to the central movable contact piece (3) symmetrical to the outer movable contact pieces ( 4).
  • the gear assembly and the middle movable contact piece is housed in a common, middle contact housing, resulting in a Reducing the footprint of the disconnector and / or earthing switch, and thus the entire medium-voltage or high-voltage switchgear leads.
  • the output from the drive output of the drive device drive energy is transmitted in one embodiment via a flexible shaft to the gear assembly.
  • a flexible shaft can be guided by a connected to the middle contact housing implementation.
  • the gear arrangement comprises a worm gear, to which a drive spindle driven by the drive device and a worm gear engaged with the drive spindle and arranged on the shaft arrangement belong.
  • the drive spindle can be arranged directly in extension of the flexible shaft.
  • the drive device then sets the drive spindle provided with an external thread into a rotary movement.
  • the drive spindle in turn transmits the rotational movement to the worm wheel and thus to the shaft arrangement.
  • Drive spindle and worm gear are advantageously integrated together with the middle movable contact piece in the common contact housing of the middle switch pole.
  • the middle and the two outer movable contact pieces of each of a rack gear are made displaceable in a linear movement by a rack is attached to each of the movable contact pieces and each of the racks is engaged with a respective pinion, which belongs to the shaft assembly
  • the gear ratio of the arranged at the middle switch pole worm gear is chosen so that the worm on the Shaft assembly and thus transmitted to the pinion force each of the three movable contact pieces offset by means of its associated rack in the desired linear movement.
  • the shaft arrangement comprises, in addition to the three tooth sprockets provided for driving the movable contact pieces, two insulating rods, one of which is always located between two of the toothed pinions. Accordingly, the rack gear of the movable contact pieces are connected to the outer switch poles with the central switch pole gear assembly via a respective insulating and movable via the respective rack gear symmetrically to the movable contact piece at the middle Heidelbergerpol.
  • the feeding of the drive energy at the middle switch pole advantageously enables a symmetrical transmission and distribution of the drive energy from the middle switch pole to the outer switch poles or phases of the three-phase switchgear, whereby only minimal deviations and shifts of the switching operations between the phases be achieved.
  • disconnector and / or earthing switch The reference to a disconnector and / or earthing switch is intended to clarify that the arrangement described here can be used in a pure disconnector, a pure earthing switch or even in a combined disconnector and earthing switch.
  • Show it: 1 is a schematic perspective view of a section of a three-phase metal-enclosed high-voltage switchgear with a three-phase operated disconnect switch,
  • Fig. 2 is a sectional view through the middle switch pole of
  • Fig. 3 is a further sectional view through the three switch poles of
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of a section of a three-phase operated circuit breaker of a three-phase gas-insulated metal-enclosed medium voltage or high voltage switchgear whose three switch poles 1 .1, 1 .2 arranged one above the other in a plane and are aligned horizontally.
  • the three phases of the switchgear associated switch poles 1 .1, 1 .2 are each equipped with a fixed contact piece 2 and each one cooperating movable contact piece 3, 4, wherein each of the movable contact pieces 3, 4 in a separate contact housing 10, 1 arranged and is linearly displaceable in the fixed contact piece 2.
  • the movable contact pieces 3, 4 of the switch poles 1 .1, 1 .2 are actuated by a drive device, not shown, whose drive output or drive shaft is connected via a gear arrangement with the lying between the outer switch poles 1 .1 middle switch pole 1 .2.
  • the drive energy is transmitted from the gear arrangement by means of a shaft arrangement on the two outer switch poles 1 .1.
  • To the shaft assembly includes three, each one of the switch poles 1 .1, 1 .2 associated pinion 12, 15, which are arranged on a shaft 14, and two, each between one of the outer pinion 12 and the central pinion 15 arranged insulating rods. 7 ,
  • the gear arrangement for transmitting the drive energy from the drive device, not shown, to the middle switch pole 1 .2 comprises a worm gear as well as a downstream one from the drive side Rack and pinion.
  • the worm gear comprises an externally threaded drive spindle 6 driven by the drive device and a worm gear 13 engaged with the drive shaft 6 and arranged on the shaft assembly.
  • the rack gear comprises a rack 5 attached to the center movable contact 3 and the shaft assembly associated therewith and the middle switch pole 1 .2 associated, medium pinion 15, which is in engagement with the rack 5 ..
  • the drive energy can be generated by a drive motor or a manual control device. It is transmitted via a flexible shaft to the gear assembly, wherein the worm gear 6, 13 of the gear assembly is used to enable the shaft assembly and thus the pinion 12, 15 in rotation.
  • the pinion gears 12, 15 are rotated, they displace the toothed rack 5 respectively engaged with them into a linear movement, so that the movable contact piece 3, 4 coupled to the toothed rack 5 is brought into one of two positions, namely either into a closed position in which the movable contact piece 3, 4 is in electrically conductive contact with the associated fixed contact piece 2, or in an open position in which the movable and the associated fixed contact piece are separated from each other.
  • the flexible shaft is advantageously passed through a passage 9 through the transmission arrangement of the middle Wegerpols 1 .2.
  • the gear assembly - comprising the drive spindle 6, the worm wheel 13, the pinion 13 and the rack 5 of the central movable contact piece 3 - space-saving housed in a common contact housing 10 with the middle movable contact piece 3rd
  • the contact housing 10 is also called the middle contact housing.
  • the movable contact pieces 4 of the outer switch poles 1 .1 are in contact housings 1 1, the so-called outer contact housings housed.
  • there is an associated rack and pinion gear consisting of an outer pinion 12 and a toothed rack 5 fastened to the respective movable contact piece 4.
  • the arranged at the middle switch pole 1 .2 worm gear 6 has a predetermined gear ratio in order to provide the desired linear movement of the movable contact pieces 3, 4 via the respectively associated rack gear 5, 12 and 15 respectively.
  • the drive energy is fed symmetrically between the two outer switch poles 1 .1 in the shaft assembly and then transmitted symmetrically to the two outer switch poles 1 .1.
  • the rack gears 5, 12 of the movable contact pieces 4 of the outer switch poles 1 .1 are connected to the central switch pole 1 .2 located gear arrangement via an insulating rod 7 and about symmetrical to the movable contact piece 3 of the middle Wegerpols 1 .2 movable ,
  • Fig. 2 is a sectional view from below through the middle switch pole 1 .2 of the switchgear shown, with the movable contact piece 3 is in the off position, ie in the switch position "disconnector off", which is why the fixed contact piece 2 a predefined
  • the passage 9 for the flexible shaft, an insulating rod 8 adjoining the flexible shaft, the drive spindle 6 driven therefrom and the worm wheel 13 engaged with the drive spindle 6 and seated on the shaft 14 can be clearly seen in FIG.
  • the worm wheel 13 and the drive spindle 6 partially obscure the rack 5.
  • FIG. 3 shows a lateral sectional view through the three switch poles 1 .1, 1 .2 of the switchgear shown in FIG. 1, wherein the movable contact pieces 3, 4 are in their respective closed position, ie in direct, conductive contact with their associated fixed contact piece 2 are located.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen dreiphasig betriebenen Trenn- und/oder Erdungsschalter einer dreiphasigen gasisolierten metallgekapselten Mittelspannungs- oder Hochspannungsschaltanlage, dessen drei Schalterpole (1.1, 1.2) neben- oder übereinander in einer Ebene angeordnet und horizontal ausgerichtet sind, wobei die Schalterpole (1.1, 1.2) über eine gemeinsame Antriebsvorrichtung betätigbar sind. Ein mittleres bewegliches Kontaktstück (3) des zwischen den äußeren Schalterpolen (1.1) liegenden mittleren Schalterpols (1.2) ist mit einem Antriebsausgang der Antriebsvorrichtung über eine Getriebeanordnung (5, 6, 12, 13) mechanisch verbunden und darüber in Bewegung versetzbar. Jeweils ein äußeres bewegliches Kontaktstück (4) der beiden äußeren Schalterpole (1.1) ist mittels einer Wellenanordnung mechanisch an die Getriebeanordnung angebunden und darüber in Bewegung versetzbar, so dass die Einspeisung der vom Antriebsausgang bereitgestellten Antriebsenergie auf das mittlere bewegliche Kontaktstück (3) symmetrisch zu den äußeren beweglichen Kontaktstücken (4) erfolgt.

Description

Dreiphasig betriebener Trenn- und/oder Erdunqsschalter für eine dreiphasige gasisolierte Schaltanlage
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen dreiphasig betriebenen Trenn- und/oder Erdungsschalter einer dreiphasigen Schaltanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 . Der erfindungsgemäße Schalter ist insbesondere für eine gasisolierte metallgekapselte Mittelspannungs- oder Hochspannungsschaltanlage vorgesehen, jedoch auch in luft- oder vakuumisolierten Schaltanlagen einsetzbar.
Trennschalter dienen zur galvanischen Trennung von Teilen einer Schaltanlage, während Erdungsschalter zum Erden und Kurzschließen bereits ausgeschalteter Anlagenteile verwendet werden. Sind Trennschalter und Erdungsschalter zu einer Baueinheit vereinigt, werden sie auch als kombinierte Trenn- und Erdungsschalter bezeichnet.
Ein kombinierter Trenn- und Erdungsschalter ist beispielsweise aus der EP 0824264 B1 bekannt. Dort ist beschrieben, dass ein bewegliches Kontaktstück innerhalb eines, mit einem Innenleiter verbundenen festen, Kontaktstücks beweglich angeordnet ist. Die für die Schaltvorgänge erforderliche Antriebsenergie kann auf das bewegliche Kontaktstück auf zweierlei Weise übertragen werden: entweder durch Ausgestaltung des beweglichen Kontaktstücks als Kontaktbolzen, auf dem ein Zahnstangenabschnitt aufgebracht ist, welcher mittels einer, ebenfalls innerhalb des festen Kontaktstücks angeordneten Zahnritzelstange bzw. -welle in Bewegung versetzt wird, oder durch Vorsehen eines Innengewindes innerhalb des beweglichen Kontaktstücks, in das eine Gewindespindel eingesetzt ist, die unter Zwischenfügung einer Isolierstange mit einer mit einem Außengewinde versehenen Antriebsspindel fest verbunden ist. Die Antriebsspindel bzw. die Zahnritzelstange werden dabei von einem Antrieb in Drehung versetzt, wodurch das bewegliche Kontaktstück eine lineare Bewegung aufnimmt, so dass es in eine von insgesamt drei Stellungen verbracht werden kann, nämlich in eine Einschaltstellung, bei der das bewegliche Kontaktstück zu einem weiteren Innenleiter Kontakt herstellt, in eine Ausschaltstellung, bei der der Kontakt zwischen den beiden Innenleitern getrennt ist, und in eine Erdungsstellung, bei der das bewegliche Kontaktstück mit einem Erdkontakt verbunden ist. Im Fall der Antriebsspindel kann die Antriebsvorrichtung als Schneckenantrieb ausgeführt sein.
Typische Trennschalter weisen einen Antrieb auf, welcher das Schaltgerät in eine erste Schalterstellung „Trennschalter eingeschaltet" und in eine zweite Schalterstellung „Trennschalter ausgeschaltet" bringt und dabei die aktuellen jeweiligen Schaltstellungen des Trennschalters anzeigt. Bei Erdungsschaltern wird unterschieden zwischen einer offenen und einer die Erdung herstellenden Schaltstellung unterschieden.
Dreiphasig betriebene Trenn- und/oder Erdungsschalter einer metallgekapselten gasisolierten Schaltanlage, deren drei Verbindungsleiter bzw. Schalterpole neben- bzw. übereinander in einer Ebene liegen und horizontal ausgerichtet sind, werden über eine gemeinsame Antriebsvorrichtung betätigt. Der Antriebsausgang der Antriebsvorrichtung ist direkt mit einem der außen liegenden Schalterpole bzw. Phasen verbunden, währenddie anderen zwei Schalterpole bzw. Phasen über eine mechanische Kopplungseinrichtung, auch Ankopplung oder Getriebeanordnung genannt, mit der Antriebsvorrichtung verbunden sind.
Die vorab beschriebene Antriebsankopplung über eine der außen liegenden Phasen des Trenn- und/oder Erdungsschalters führt zu einer unsymmetrischen Einspeisung der Antriebsenergie bzw. Antriebsleistung auf die drei Phasen der Schaltanlage.
Infolge der unsymmetrischen Einspeisung der Antriebsenergie auf die Schalterpole bzw. Phasen werden nicht vernachlässigbare Abweichungen und Verschiebungen für die Schaltvorgänge in den jeweiligen Phasen verursacht, was unter anderem durch Aufaddieren von Toleranzen in der kinematischen Kette bedingt ist. Darüber hinaus ist die Verteilung der Antriebskraft über die drei Phasen nicht ausgeglichen.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen dreiphasig betriebenen Trenn- und/oder Erdungsschalter einer dreiphasigen gasisolierten metallgekapselten Mittelspannungs- oder Hochspannungsschaltanlage der eingangs genannten Art anzugeben, welcher die vorgenannten Nachteile aus dem Stand der Technik vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Anspruches 1 .
Wie bereits einleitend beschrieben, sind die drei Schalterpole des dreiphasig betriebenen Trenn- und/oder Erdungsschalter neben- oder übereinander in einer Ebene angeordnet und horizontal ausgerichtet und über eine gemeinsame Antriebsvorrichtung betätigbar. Gemäß der Erfindung ist ein mittleres bewegliches Kontaktstück des zwischen den äußeren Schalterpolen liegenden mittleren Schalterpols mit einem Antriebsausgang der Antriebsvorrichtung über eine Getriebeanordnung mechanisch verbunden und darüber in Bewegung versetzbar. Darüber hinaus ist jeweils ein äußeres bewegliches Kontaktstück der beiden äußeren Schalterpole mittels einer Wellenanordnung mechanisch an die Getriebeanordnung angebunden und darüber in Bewegung versetzbar, so dass die Einspeisung der vom Antriebsausgang bereitgestellten Antriebsenergie auf das mittlere bewegliche Kontaktstück (3) symmetrisch zu den äußeren beweglichen Kontaktstücken (4) erfolgt.
Aufgrund der symmetrischen Einspeisung der Antriebsenergie erfolgt eine gleichmäßige Kraftübertragung vom mittleren beweglichen Kontaktstück zu den äußeren beweglichen Kontaktstücken, und damit von der mittleren Phase des Trenn- und/oder Erdungsschalters zu den äußeren Phasen. Infolge dessen werden die eingangs beschriebenen Probleme mit mechanischem Versatz bzw. zu berücksichtigenden mechanischen Toleranzen zwischen den zu betätigenden drei Phasen des Trenn- und/oder Erdungsschalters vermieden. Dementsprechend ist ein präziseres Zusammenspiel der mechanischen Teile des Schalters gewährleistet, was wiederum die Komplexität der vorzusehenden Teile und damit deren Entwurfs- und Herstellungsaufwand verringert.
Bevorzugt ist die Getriebeanordnung und das mittlere bewegliche Kontaktstück in einem gemeinsamen, mittleren Kontaktgehäuse untergebracht, was zu einer Verringerung des Platzbedarfs des Trenn- und/oder Erdungsschalters, und damit der gesamten Mittelspannungs- oder Hochspannungsschaltanlage führt.
Die vom Antriebsausgang der Antriebsvorrichtung abgegebene Antriebsenergie wird in einer Ausgestaltung über eine flexible Welle auf die Getriebeanordnung übertragen. Dies ermöglicht eine wahlweise Ausrichtung der Antriebsvorrichtung in Bezug auf die Ausrichtung der Schalterpole, wobei diese Wahlfreiheit zur weiteren Verringerung des Platzbedarfs genutzt werden kann. Die flexible Welle kann dabei durch eine mit dem mittleren Kontaktgehäuse verbundene Durchführung geführt sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Getriebeanordnung ein Schneckengetriebe, zu welchem eine von der Antriebsvorrichtung angetriebene Antriebsspindel und ein mit der Antriebsspindel im Eingriff befindliches und auf der Wellenanordnung angeordnetes Schneckenrad gehören. Die Antriebsspindel kann direkt in Verlängerung der flexiblen Welle angeordnet sein.
Während eines Schaltvorgangs des dreiphasig betriebenen Trenn- und/oder Erdungsschalters versetzt dann also die Antriebsvorrichtung die mit einem Außengewinde versehene Antriebsspindel in eine Drehbewegung. Die Antriebsspindel wiederum überträgt die Drehbewegung auf das Schneckenrad und damit auf die Wellenanordnung. Antriebsspindel und Schneckenradsind dabei vorteilhaft mit dem mittleren beweglichen Kontaktstück zusammen in das gemeinsame Kontaktgehäuse des mittleren Schalterpols integriert.
In einer weiteren Ausgestaltung sind das mittlere und die beiden äußeren beweglichen Kontaktstücke von jeweils einem Zahnstangengetriebe in eine lineare Bewegung versetzbar ausgeführt, indem an jedem der beweglichen Kontaktstücke eine Zahnstange befestigt ist und jede der Zahnstangen im Eingriff mit jeweils einem Zahnritzel steht, welches zur Wellenanordnung gehört
Bei einer Kombination der Zahnstangengetriebe mit dem oben beschriebenen Schneckengetriebe ist die Getriebeübersetzung des am mittleren Schalterpol angeordneten Schneckengetriebes so gewählt, dass die vom Schneckenrad auf die Wellenanordnung und damit auf die Zahnritzel übertragene Kraft jedes der drei beweglichen Kontaktstücke mittels seiner zugeordneten Zahnstange in die gewünschte lineare Bewegung versetzt.
In einer Weiterbildung der Ausgestaltung umfasst die Wellenanordnung neben den drei zum Antreiben der beweglichen Kontaktstücke vorgesehenen Zahnritzeln zwei Isolierstangen, von denen sich jeweils immer eine zwischen zwei der Zahnritzel befindet. Demgemäß sind die Zahnstangengetriebe der beweglichen Kontaktstücke an den äußeren Schalterpolen mit der am mittleren Schalterpol befindlichen Getriebeanordnung über jeweils eine Isolierstange verbunden und über das jeweilige Zahnstangengetriebe symmetrisch zum beweglichen Kontaktstück am mittleren Schalterpol bewegbar.
Wie bereits ausgeführt, ist durch die Einspeisung der Antriebsenergie am mittleren Schalterpol in vorteilhafter Weise eine symmetrische Übertragung und Verteilung der Antriebsenergie vom mittleren Schalterpol auf die äußeren Schalterpole bzw. Phasen der dreiphasigen Schaltanlage ermöglicht, wodurch nur noch minimale Abweichungen und Verschiebungen der Schaltvorgänge zwischen den Phasen erreicht werden. Durch die Integration der Getriebeanordnung in das mittlere Kontaktgehäuse wird außerdem der Platzbedarf des Trenn- und/oder Erdungsschalters verringert, weshalb die gesamte Schaltanlage einen kompakteren Aufbau und damit einer verringerten Platzbedarf aufweist.
Die Bezugnahme auf einen Trenn- und/oder Erdungsschalter soll verdeutlichen, dass die hier beschriebene Anordnung in einem reinen Trennschalter, einem reinen Erdungsschalter oder auch in einem kombinierten Trenn- und Erdungsschalter eingesetzt werden kann.
Anhand des in den folgenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels sollen die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausschnittes einer dreiphasigen metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage mit einem dreiphasig betriebenen Trennschalter,
Fig. 2 eine Schnittansicht durch den mittleren Schalterpol des
Trennschalters der Fig. 1 , und
Fig. 3 eine weitere Schnittansicht durch die drei Schalterpole des
Trennschalters der Fig. 1 .
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausschnittes eines dreiphasig betriebenen Trennschalters einer dreiphasigen gasisolierten metallgekapselten Mittelspannungs- oder Hochspannungsschaltanlage, dessen drei Schalterpole 1 .1 , 1 .2 übereinander in einer Ebene angeordnet und horizontal ausgerichtet sind.
Die den drei Phasen der Schaltanlage zugeordneten Schalterpole 1 .1 , 1 .2 sind jeweils mit einem festen Kontaktstück 2 und jeweils einem damit zusammenwirkenden beweglichen Kontaktstück 3, 4 ausgestattet, wobei jedes der beweglichen Kontaktstücke 3, 4 in einem eigenen Kontaktgehäuse 10, 1 1 angeordnet und darin linear verschiebbar zum festen Kontaktstück 2 ist.
Die beweglichen Kontaktstücke 3, 4 der Schalterpole 1 .1 , 1 .2 sind über eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung betätigbar, deren Antriebsausgang oder Antriebswelle über eine Getriebeanordnung mit dem zwischen den äußeren Schalterpolen 1 .1 liegenden mittleren Schalterpol 1 .2 verbunden ist. Die Antriebsenergie wird von der Getriebeanordnung aus mittels einer Wellenanordnung auf die beiden äußeren Schalterpole 1 .1 weiterübertragen. Zu der Wellenanordnung gehören drei, jeweils einem der Schalterpole 1 .1 ., 1 .2 zugeordnete Zahnritzel 12, 15, die auf einer Welle 14 angeordnet sind, sowie zwei, jeweils zwischen einem der äußeren Zahnritzel 12 und dem mittleren Zahnritzel 15 angeordnete Isolierstangen 7.
Die Getriebeanordnung zur Übertragung der Antriebsenergie von der nicht dargestellten Antriebsvorrichtung auf den mittleren Schalterpol 1 .2 umfasst ein Schneckengetriebe sowie ein von der Antriebsseite her nachgeschaltetes Zahnstangengetriebe. Das Schneckengetriebe umfasst eine von der Antriebsvorrichtung angetriebene, mit einem Außengewinde versehene Antriebsspindel 6 und ein mit der Antriebsspindel 6 im Eingriff befindliches und auf der Wellenanordnung angeordnetes Schneckenrad 13. Das Zahnstangengetriebe umfasst eine an dem mittleren beweglichen Kontaktstück 3 befestigte Zahnstange 5 sowie das zur Wellenanordnung gehörende und dem mittleren Schalterpol 1 .2 zugeordnete, mittlere Zahnritzel 15, welches sich mit der Zahnstange 5 im Eingriff befindet..
Die Antriebsenergie ist von einem Antriebsmotor oder einer Handbedienvorrichtung erzeugbar. Sie wird über eine flexible Welle zur Getriebeanordnung übertragen, wobei das Schneckengetriebe 6, 13 der Getriebeanordnung dazu dient, die Wellenanordnung und damit die Zahnritzel 12, 15 in Drehung zu versetzen. Bei Verdrehung der Zahnritzel 12, 15 versetzen diese die jeweils mit ihnen im Eingriff befindliche Zahnstange 5 in eine lineare Bewegung, so dass das mit der Zahnstange 5 jeweils gekoppelte bewegliche Kontaktstück 3, 4 in eine von zwei Stellungen verbracht wird, nämlich entweder in eine Einschaltstellung, bei der sich das bewegliche Kontaktstück 3, 4 im elektrisch leitenden Kontakt mit dem zugehörigen festen Kontaktstück 2 befindet, oder in eine Ausschaltstellung, bei der das bewegliche und das zugehörige feste Kontaktstück voneinander getrennt sind.
Die flexible Welle ist vorteilhafterweise durch eine Durchführung 9 hindurch zur Getriebeanordnung des mittleren Schalterpols 1 .2 hindurchgeführt.
Wie den Figuren 1 und 2 entnommen werden kann, ist die Getriebeanordnung - umfassend die Antriebsspindel 6, das Schneckenrad 13, das Zahnritzel 13 sowie die Zahnstange 5 des mittleren beweglichen Kontaktstücks 3 - platzsparend untergebracht in einem gemeinsamen Kontaktgehäuse 10 mit dem mittleren beweglichen Kontaktstück 3. Das Kontaktgehäuse 10 wird auch mittleres Kontaktgehäuse genannt. Auch die beweglichen Kontaktstücke 4 der äußeren Schalterpole 1 .1 sind in Kontaktgehäusen 1 1 , den so genannten äußeren Kontaktgehäusen, untergebracht. In diesen Kontaktgehäusen 1 1 befindet sich darüber hinaus jeweils ein zugehöriges Zahnstangengetriebe bestehend aus äußerem Zahnritzel 12 sowie einer am jeweiligen beweglichen Kontaktstück 4 befestigten Zahnstange 5. Das am mittleren Schalterpol 1 .2 angeordnete Schneckengetriebe 6 weist eine vorgegebene Getriebeübersetzung auf, um die gewünschte lineare Bewegung der beweglichen Kontaktstücke 3, 4 über die jeweils zugeordneten Zahnstangengetriebe 5, 12 bzw. 15 bereitzustellen. Mit der gezeigten Anordnung wird die Antriebsenergie symmetrisch zwischen den beiden äußeren Schalterpolen 1 .1 in die Wellenanordnung eingespeist und dann symmetrisch auf die beiden äußeren Schalterpole 1 .1 übertragen.
Wie bereits beschrieben, sind die Zahnstangengetriebe 5, 12 der beweglichen Kontaktstücke 4 der äußeren Schalterpolen 1 .1 mit der am mittleren Schalterpol 1 .2 befindlichen Getriebeanordnung über jeweils eine Isolierstange 7 verbunden und darüber symmetrisch zum beweglichen Kontaktstück 3 des mittleren Schalterpols 1 .2 bewegbar.
In der Fig. 2 ist eine Schnittansicht von unten her durch den mittleren Schalterpol 1 .2 der Schaltanlage gezeigt, wobei sich das bewegliche Kontaktstück 3 in der Ausschaltstellung, also in der Schalterstellung„Trenner Aus" befindet, weshalb es zum festen Kontaktstück 2 einen vordefinierten Abstand aufweist. Deutlich zu sehen sind in Figur 2 die Durchführung 9 für die flexible Welle, eine an die flexible Welle anschließende Isolierstange 8, die davon angetriebene Antriebsspindel 6 und das mit der Antriebsspindel 6 im Eingriff befindliche und auf der Welle 14 sitzende Schneckenrad 13. Das Schneckenrad 13 und die Antriebsspindel 6 verdecken teilweise die Zahnstange 5.
Fig. 3 zeigt eine seitliche Schnittansicht durch die in der Figur 1 dargestellten drei Schalterpole 1 .1 , 1 .2 der Schaltanlage, wobei sich die beweglichen Kontaktstücke 3, 4 in ihrer jeweiligen Einschaltstellung, d.h. in direktem leitenden Kontakt mit ihrem zugehörigen festen Kontaktstück 2 befinden. Bezuqszeichenliste
äußerer Schalterpol des Trennschalters
mittlerer Schalterpol des Trennschalters
festes Kontaktstück
mittleres bewegliches Kontaktstück des mittleren Schalterpols
bewegliches Kontaktstück jeweils eines der äußeren Schalterpole
Zahnstange
Antriebsspindel
Isolierstange zwischen den Schalterpolen
Isolierstange zwischen Durchführung für flexible Welle und Antriebsspindel
Durchführung für die flexible Welle
mittleres Kontaktgehäuse
äußeres Kontaktgehäuse
äußeres Zahnritzel
Schneckenrad
Welle
mittleres Zahnritzel

Claims

Patentansprüche
1 . Dreiphasig betriebener Trenn- und/oder Erdungsschalter einer dreiphasigen gasisolierten metallgekapselten Mittel spannungs- oder Hochspannungsschaltanlage, dessen drei Schalterpole (1 .1 , 1 .2) neben- oder übereinander in einer Ebene angeordnet und horizontal ausgerichtet sind, wobei die Schalterpole (1 .1 , 1 .2) über eine gemeinsame Antriebsvorrichtung betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittleres bewegliches Kontaktstück (3) des zwischen den äußeren Schalterpolen (1 .1 ) liegenden mittleren Schalterpols (1 .2) mit einem Antriebsausgang der Antriebsvorrichtung über eine Getriebeanordnung (5, 6, 12, 13, ) mechanisch verbunden und darüber in Bewegung versetzbar ist, und dass jeweils ein äußeres bewegliches Kontaktstück (4) der beiden äußeren Schalterpole (1 .1 ) mittels einer Wellenanordnung mechanisch an die Getriebeanordnung angebunden und darüber in Bewegung versetzbar ist, so dass die Einspeisung der vom Antriebsausgang bereitgestellten Antriebsenergie auf das mittlere bewegliche Kontaktstück (3) symmetrisch zu den äußeren beweglichen Kontaktstücken (4) erfolgt.
2. Trenn- und/oder Erdungsschalter nach Anspruch 1 , wobei die Getriebeanordnung (5, 6, 12, 13) und das mittlere bewegliche Kontaktstück (3) in einem gemeinsamen, mittleren Kontaktgehäuse (10) untergebracht sind.
3. Trenn- und/oder Erdungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vom Antriebsausgang abgegebene Antriebsenergie über eine flexible Welle auf die Getriebeanordnung (6) übertragen wird.
4. Trenn- und/oder Erdungsschalter nach Anspruch 3, wobei die flexible Welle durch eine mit dem mittleren Kontaktgehäuse (10) verbundene Durchführung (9) geführt ist.
5. Trenn- und/oder Erdungsschalter nach einem der vorigen Ansprüche 3 oder 4, wobei die Getriebeanordnung ein Schneckengetriebe umfasst, zu welchem eine von der Antriebsvorrichtung angetriebene Antriebsspindel (6) und ein mit der Antriebsspindel im Eingriff befindliches und auf der Wellenanordnung angeordnetes Schneckenrad (13) gehören.
6. Trenn- und/oder Erdungsschalter nach einem der vorigen Ansprüche , wobei das mittlere (3) und die beiden äußeren (4) beweglichen Kontaktstücke von jeweils einem Zahnstangengetriebe (5, 12) in eine lineare Bewegung versetzbar sind, indem an jedem der beweglichen Kontaktstücke eine Zahnstange (5) befestigt ist und jede der Zahnstangen (5) im Eingriff mit jeweils einem Zahnritzel (12, 15) steht, welches zur Wellenanordnung gehört.
7. Trenn- und/oder Erdungsschalter nach Anspruch 6, wobei die Wellenanordnung neben den drei zum Antreiben der beweglichen Kontaktstücke (3, 4) vorgesehenen Zahnritzel (12, 15) zwei Isolierstangen (7) umfasst, von denen sich jeweils immer eine zwischen einem äußeren Zahnritzel (12) und einem zwischen den äußeren Zahnritzeln (12) befindlichen mittleren Zahnritzel (15) befindet.
8. Verwendung des Trenn- und/oder Erdungsschalters nach einem der vorstehenden Ansprüche in einer dreiphasigen gasisolierten metallgekapselten Mittelspannungs- oder Hochspannungsschaltanlage.
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