DE1590262C - Isolierstoffgekapselter Hochspannungs Schubschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen isolierstoffgekapselten Hochspannungsschubschalter mit von einem oberen ersten Festkontaktstück gegen die Wirkung zweier Federn abziehbaren, in einem ortsfesten Gleitkontaktstück verschiebbaren, rohrförmigen Hauptkontaktstück, welches ein stirnseitig verschlossenes, in einem zum oberen ersten Festkontaktstück konzentrischen zweiten Festkontaktstück verrastbares Isolierrohr umschließt, in welchem in der Einschaltstellung verrastete Lastkontaktstücke ro angeordnet sind, die mit dem zweiten Festkontaktstück elektrisch leitend verbunden sind und die nach dem Abziehen des beweglichen Hauptkontaktstücks vom oberen ersten Festkontaktstück unter der Wirkung der einen Feder geöffnet werden, bevor die Entrastung des Isolierrohres erfolgt, das sodann unter der Wirkung der anderen Feder dem Hauptkontaktstück nacheilt.

Bei einem bekannten Schalter der vorstehenden Gattung sind im Isolierrohr zwei Lichtbogenunterbrechungssteilen untergebracht, deren zugeordnete, zur Hauptstrombahn parallelliegende Strombahnteile bei der Abschaltung relativ große, für die Löschung ungünstige Räume freigeben, in denen die Lichtbogen brennen. Nicht zuletzt wegen · der Parallel-Strombahnteile weist der bekannte Schalter eine relativ große Querschnittsabmessung auf. Außerdem ist er nicht vom Willen eines Schaltenden unabhängig schaltbar. Ferner wird die Leistung des bekannten Schalters dadurch herabgesetzt, daß die Schaltgase infolge langen Verbleibens in den Schalträumen sich auf die sie umgebenden Wände niederschlagen können und so deren Kriechstromfestigkeit vermindern. Weiterhin ist die Öffnung seiner Lichtbogenunterbrechungskontaktstücke von der Kraft der Federn und Reibungskräften abhängig. Die Verrastung des Isolierrohres ist außerdem durch Stromführung zusätzlich beansprucht (ETZ-B, Bd. 17, 1965, Heft 12, Seiten 350/351).

Bei einem anderen bekannten Schalter brennt der Lichtbogen bei der Abschaltung in einem für die Löschung günstigen engen Spalt zwischen einem Folgestück und einem Isolierrohr. Auch ist die Stromführung von einem oberen Kontaktstück über ein leitendes Gestänge zu einem unteren Gleitkontaktstück günstig gelöst. Aber auch bei diesem bekannten Schalter verbleiben die Schaltgase lange in den Schalträumen. Das Isolierstoffrohr ist an, der Schaltbewegung nicht beteiligt und bildet eine ständige Brücke, zwischen dem unteren und dem oberen festen Kontaktstück. Eine freie Treniistrecke ist nicht gegeben. Die Entrastung des Folgestückes ist von der Kraft der Federn sowie von der Reibung abhängig. Der bekannte Schalter besitzt nur eine Strombahn.· Seine Bauhöhe ist sehr groß, da sein Folgestück das obere Kontaktstück weit überragt (deutsche Auslegeschrift 1174 398).

Es ist schließlich noch ein Schalter bekannt, bei dem zwar eine Haupt- und eine Hüfsstrombahn vorgesehen sind. Bei diesem bekannten Schalter werden aber die Schaltgase in Richtung der Kontaktstücke geblasen. Der Ausschaltvorgang ist von dem Reibungsschluß in der Verrastung und von der Kraft ' einer Feder abhängig, also nicht bei jedem Schaltvorgang absolut gleich (deutsche Patentschrift 946 638).

Das Ziel der Erfindung ist es, einen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen kleinen Querschnitt aufweist, nur eine Lichtbogenunterbrechungsstelle hat und vom Willen des Schaltenden unabhängig schaltbar sein soll; Ferner sollen die Schaltgase komprimiert und in günstiger Richtung schnell aus dem Schaltraum ausgestoßen werden. Auch soll der Schalter eine unveränderliche Lufttrennstrecke nach dem Abschalten aufweisen und die Verrastung des Isolierrohres nicht an der Stromführung beteiligt sein. Endlich soll die Steuerung des zu schaffenden Schalters von Reibungsund Federkräften unabhängig sein.

Das gesteckte Ziel wird dadurch erreicht, daß

a) das Isolierrohr von seiner Kontaktfläche mit ' dem zweiten Festkontaktstück (33) bis zu dem sich bis zur inneren Mantelfläche erstreckenden , ersten Lastkontaktstück einen elektrisch leitenden Belag aufweist.und

b) wegeabhängig aus einer nicht zur Stromführung dienenden Rastvorrichtung entrastbar ist sowie

c) mit Spiel ein an sich bekanntes, aus Isolierstoff bestehendes Folgestück einschließt, das sich

d) in an sich bekannter Weise in ein mit dem beweglichen Hauptkontaktstück galvanisch verbundenes leitendes Gestänge fortsetzt, welches

e) an seiner Verbindungsstelle zum Folgestück in an sich bekannter Weise ein zweites Lastkontaktstück trägt, das zusammen mit dem

■ ersten Lastkontaktstück eine Lichtbogenunterbrechungsstelle bildet, welche

f) wegeabhängig entrastbar und sodann

g) in an sich bekannter Weise durch eine Bewegung des leitenden Gestänges und des Folgestücks in gleicher Bewegungsrichtung des Hauptkontaktstücks zu öffnen ist, bevor

h) die nacheilende Bewegung des Isolierrohres zur Erzielung einer unveränderlichen Lufttrennstrecke und

i) zum Ausschieben der Schaitgase aus dem den Lichtbogenunterbrechungskontaktstücken zugeordneten Schaltraum durch eine Öffnung erfolgt.

Zweckmäßig ist an der Stirnseite des Isolierrohres eine zur Einrastung in die Rastvorrichtung dienende Isolierstoffkappe angeordnet;

Zur wegeabhängigen Steuerung im Isolierrohr sind in der Weise Anschläge angeordnet, daß beim Ausschaltvorgang der eine Anschlag das Gestänge aus der Rastvorrichtung löst und sodann der andere Anschlag das Isolierrohr aus der anderen Rastvorrichtung, wobei beide Anschläge zum Lösen der jeweiligen Verrastungen mit einem Anschlag des beweglichen Hauptkontaktstücks zusammenwirken.

Auf der äußeren Mantelfläche des Isolierstoffrohres kann ein elektrisch leitender Überzug aufgebracht sein.

Das Ausschieben der Schaltgase erfolgt über eine Dämpfungsvorrichtung, sodann über Öffnungen und einen diesen nachgeordneten Abzugskanal.

Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des kompletten Schalters mit Fahrvorrichtung und zugeordneten zellenseitigen Festkontakten im Schnitt;

F i g. 2 bis 6 zeigen verschiedene Schaltstellungen des Schalters im Schnitt.

In F i g. 1 ist mit 7 eine Fahrvorrichtung bezeichnet, die aus einem Tragrahmen mit beiderseitig angeordneten Führungsschienen 8 besteht, welche mit zellenseitig angeordneten Rollen 9 zusammen-

3 4

wirken. Eine sich über die gesamte Zeilenbreite er- brachten metallischen Überzuges 44. Isolierrohr 41 streckende geerdete Grundplatte 10 schließt die Zelle und das tellerförmige Glied 39 des Lastkontaktstücks · nach vorn ab. Die Grundplatte 10 dient als Trag- 36 stehen über eine Rastverbindung 45 miteinander element für Stützisolatoren 11 und 12, die so aus- im Eingriff. Hülsenförmige Anschläge 46 und 47 gebildet sind, daß sie ortsfeste Kontaktstücke 13 und 5 dienen, wie noch weiter unten erläutert wird, zur 14 sowie Einfahrkontaktstücke 15 und 16 eines Last- Auslösung der Rastvorrichtungen 34 und 45. Das schalters 17 umschließen. Die Stützisolatoren 11 und rohrförmige Hauptkontaktstück 35 enthält ferner 12 sind somit bereits Teile des eigentlichen Gehäuses eine Dämpfungsvorrichtung 48 zur Unterdrückung des Lastschalters 17 mit seiner Kompaktschaltstelle der Geräusch- und Flammenerscheinungen beim Ab-18, deren Aufbau und Wirkungsweise in den F i g. 2 io schalten von Strömen. Sämtliche Lichtbogengase bis 6 näher beschrieben ist. Die Stützisolatoren 11 müssen durch die Dämpfungsvorrichtung 48 hin- und 12 sind durch einen rohrförmigen Isolierstoff- durchtreten, da ihnen ein anderer Weg versperrt ist. körper 19 miteinander verbunden, der lose eingelegt Auf diese Weise wird wirksam verhindert, daß die ist und einen Austausch gegen ein längeres rohr- in den Lichtbogengasen enthaltenen Metalldämpfe förmiges Teil gestattet. Die Kompaktschaltstelle 18 15 und Kohlenstoffteilchen sich auf den die Kompaktwird durch einen Antrieb 20 über eine Kurbel 21 und schaltstelle umgebenden Isolierstoffteilen niedereine Schubstange 22 betätigt. Ortsfeste Einfahr- schlagen und damit die Spannungsfestigkeit herabkontaktstücke 23 und 24 sind von Isolierkörpern 25 setzen.

und 26 umhüllt, die an der Zellenrückwand 27 be- Während F i g. 2 die Kompaktschaltstelle im Einfestigt sind. Der ortsfeste Isolierstoffkörper 25 besitzt 20 schaltzustand zeigt, ist in F i g. 3 die erste Phase des eine Eintrittsöffnung 28 für ein Anschlußteil 29 einer Ausschaltvorganges dargestellt. Hier hat sich das ■ der Sammelschienen 30. In ähnlicher Weise besitzt rohrförmige Hauptkontaktstück 35 leistungslos vom der ortsfeste Isolierstoffkörper 26 eine Eintritts- oberen, ersten Festkontaktstück 13 getrennt, so daß öffnung 31 für einen Kabelabgang 32. Sämtliche der Strom nunmehr für diese kurze Phase über das elektrisch leitfähigen Teile sind von einer Isolierstoff- 25 zweite Festkontaktstück 33, den metallischen Überkapselung umgeben, wobei die Überlappung von zug 44, die Lastkontaktstücke 43 und 36, das Gegegeneinander beweglichen Teilen so ausgebildet ist, stange 37, das tellerförmige Teil 39 und das Hauptdaß eine völlig lichtbogenfußpunktfreie Anlage ent- kontaktstück 35 auf das ortsfeste Gleitkontaktstück steht. 14 übertragen wird. Das Isolierstoffrohr 41, das an In Fig. 2 ist ein Pol des Lastschalters 17 im 30 seinem oberen.Ende durch eine Isolierstoffkappe 49 Schnitt ausführlicher dargestellt. Die erforderlichen verschlossen ist, so daß hier keine Lichtbogengase Bezugsziffern wurden aus F i g. 1 übernommen. Es austreten können, wird durch die Rastvorrichtung 34 ist zu erkennen, daß die Einfahrkontaktstücke 15 mittels einer Ringfeder 50 im ortsfesten zweiten Fest- und 16 zusammen mit der Kompaktschaltstelle 18 kontaktstück 33 festgehalten, während das Lasteine U-förmige Schaltbrücke bilden, wobei die Achse 35 kontaktstück 36 im. Inneren des Isolierstoffrohres 41 der Kompaktschaltstelle 18 senkrecht zu den Ein- noch durch die Rastverbindung 45 gehalten wird, fahrkontaktstücken 15 und 16 und damit senkrecht In dem in F i g. 3 festgehaltenen Augenblick der zur Fahrbewegung steht. Das Einfahrkontaktstück 15 Unterbrechung hat sich aber bereits die innere Kante hat die Form einer Flachschiene und trägt am jen- 51 des Hauptkontaktstücks 35 an die obere Kante seitigen Ende ein tulpenförmiges oberes erstes Fest- 40 des Anschlages 46 gelegt, der zum Lastkontaktstück kontaktstück 13. Dieses schließt in sich ein zweites 36 gehört.

Festkontaktstück 33 sowie eine Rastvorrichtung 34 Bei geringfügiger Weiterbewegung des Hauptein. Die Kompaktschaltstelle 18 bestellt aus einem kontaktstücks 35 reißt nun der Anschlag 46 das rohrförmigen beweglichen Hauptkontaktstück 35, das tellerförmige Glied 39 des Lastkontaktstücks aus der mit dem oberen ersten Festkontaktstück 13 zu- 45 Rastverbindung45. Wie Fig. 4 zeigt, schnellt das sammenwirkt. Das Hauptkontaktstück 35 ist starr Lastkontaktstück 36 mit dem Folgestück 40 unter mit der Schubstange 22 verbunden. Im Inneren des der Wirkung der Feder 38 nach unten, wobei ein rohrförmigen Hauptkontaktstücks ist ein Last- Lichtbogen zwischen den Lastkontaktstücken 36 und kontaktstück 36 konzentrisch angeordnet. Die An- 43 entsteht, der in dem Ringspalt zwischen dem triebsbewegung des Hauptkontaktstücks 35 wird nach 50 Isolierstpffrohr 41 und dem Folgestück 40 gelöscht »AUS« über eine Feder 38, ein tellerförmiges Glied wird. Der Strompfad ist nunmehr unterbrochen.
39 und ein elektrisch leitendes Gestänge 37 auf das Bei der Kontaktstellung nach F i g. 4 kommt be-Lastkontaktstück mittelbar übertragen, nach »EIN« reits eine Gasaustrittsöffnung 57 im Hauptkontakthingegen unmittelbar über einen Ansatz 54. Das stück 35 mit einem ortsfesten Abzugskanal 56 voll Lastkontaktstück 36 trägt an seinem dem Gestänge 55 zur Deckung, der die aus einer öffnung 55 kommen-37 abgewandten Ende ein Folgestück 40 aus gas- den Lichtbogengase dort in die umgebende Atmoabgebendem Isoliermaterial. Folgestück, Lastkontakt- Sphäre ableitet, in der sie keine Verschlechterung stück und Gestänge sind von einem Isolierstoffrohr der isolierenden Eigenschaften von Schalterbauteilen

41 umgeben, das ebenfalls gasabgebende Eigen- hervorrufen können.

schäften besitzt. Es ist unter der Wirkung einer Feder 60 Bei weiterer Abwärtsbewegung des Hauptkontakt-

42 gegenüber dem. rohrförmigen Hauptkontaktstück Stücks 35 legt sich nunmehr dessen innere Kante 51 35 und dem Lastkontaktstück 36 relativ beweglich. gegen den Anschlag 47 des Isolierstoffrohres 41. Das Das Isolierstpffrohr 41 besitzt ein weiteres Last- Isolierstoffrohr 41 wird dadurch aus der Rastkontaktstück 43, das mit dem Lastkontaktstück 36 vorrichtung 34 herausgerissen und folgt dem Lastdie eigentliche Stromunterbrechungsstelle bildet. Die 65 kontaktstück 36 unter der Wirkung der Feder 42 Übertragung des Stromes von dem zweiten Fest- nach. Fig.4 zeigt die Bewegungsphase vor dem kontaktstück 33. auf die Lastkontaktstücke 36,43 er- Nacheilen des Isolierstoffrohres 41.

folgt mittels eines auf dem Isolierrohr 41 aufge- Bei der Stellung nach F i g. 6 haben sämtliche

beweglichen Teile ihre Ruhestellung erreicht. Das Lastschaltelement ist nunmehr wieder einschaltbereit.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Isolierstoffgekapselter Hochspannungsschubschalter mit von einem oberen ersten Festkontaktstück gegen die Wirkung zweier Federn abziehbaren, in einem ortsfesten Gleitkontakt-, stück verschiebbarem rohrförmigen! Hauptkontaktstück, welches, ein stirnseitig verschlossenes, in einem zum oberen ersten Festkontaktstück konzentrischen zweiten Festkontaktstück verrastbares Isolierrohr umschließt, in welchem iri der Ein-, schaltstellung verrastete Lästkontaktstücke angeordnet sind, die mit dem zweiten Festkontaktstück elektrisch leitend verbunden sind und die nach dem Abziehen des beweglichen Hauptkontaktstücks vom oberen ersten Festkontaktstück unter der Wirkung der einen Feder geöffnet werden, bevor die Entrastung des Isolierrohres erfolgt, das sodann unter der Wirkung der anderen Feder dem Hauptkontaktstück nacheilt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Isolierrohr (41) von seiner Kontaktfläche mit dem zweiten Festkontaktstück (33) bis zu dem sich bis zur inneren Mantelfäche erstreckenden ersten Lastkontaktstück (43) einen elektrisch leitenden Belag aufweist und

b) wegeabhängig aus einer nicht zur Stromführung dienenden Rastvorrichtung (34) entrastbar ist sowie

c) mit Spiel ein an sich bekanntes, aus Isolierstoff bestehendes Folgestück (40) einschließt, das sich

d) in an sich bekannter Weise in ein mit dem beweglichen Hauptkontaktstück (35) galvanisch verbundenes leitendes Gestänge (37) fortsetzt, welches

e) an seiner Verbindungsstelle zum Folgestück (40) in an sich bekannter Weise ein zweites Lastkontaktstück (36) trägt, das zusammen mit dem ersten Lastkontaktstück (43) eine Lichtbogenunterbrechungsstelle (36, 43) bildet, welche

f) wegeabhängig entrastbar und sodann

g) in an sich bekannter Weise durch eine Bewegung des leitenden Gestänges (37) und des Folgestückes (40) in gleicher Bewegungsrichtung des Hauptkontaktstücks zu öffnen ist, bevor

h) die nacheilende Bewegung des Isolierrohres (41) zur Erzielung einer unveränderlichen Lufttrennstrecke und

i) zum Ausschieben der Schaltgase aus dem den Lichtbogenunterbrechungskontaktstük- ^: ken (36, 43) zugeordneten Schaltraum durch eine öffnung (55) erfolgt. . ·

2. Isolierstoffgekapselter Hochspannungsschubschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite des Isolierrohres (41) eine zur Einrastung in die Rastvorrichtung (34) dienende Isolierstoffkappe (49) angeordnet ist.

3. Isolierstoffgekapselter Hochspannungschubschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur wegeabhängigen Steuerung im Isolierrohr (41) in der Weise ein Anschlag (46) und ein Anschlag (47) angeordnet ist, daß beim Ausschaltvorgang der Anschlag (46) das Gestänge ^; (37) aus der Rastverbindung (45) löst und sodann der Anschlag (47) das Isolierrohr (41) aus der Rastvorrichtung (34), wobei beide Anschläge (46, 47) zum Lösen der jeweiligen Verrastungen (34, 45) mit einem Anschlag (51) des beweglichen Hauptkontaktstücks (35) zusammenwirken.

4. Isolierstoffgekapselter Hochspannungsschubschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Überzug (44) auf der äußeren Mantelfläche des Isolierstoffrohres (41) aufgebracht ist.

5. Isolierstoffgekapselter Hochspannungsschubschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausschieben der Schaltgase über eine Dämpfungsvorrichtung (48), sodann über öffnungen (55, 57) und einen diesen nachgeordneten Abzugskanal (56) erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen