DE19959794A1

DE19959794A1 - Kontaktantrieb für Vakuumschalter

Info

Publication number: DE19959794A1
Application number: DE1999159794
Authority: DE
Inventors: Andreas Stelzer; Thomas Erk
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1999-12-07
Filing date: 1999-12-07
Publication date: 2001-06-13
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: DE19959794B4

Abstract

Der Kontaktantrieb ist durch ein Kontaktantriebssystem (KAS) realisiert, das mit einer kontakthubabhängig ansteuerbaren Stoßdämpfereinrichtung (SDE) ausgestattet ist, die außerhalb der Achsrichtung der Schaltkontakte angeordnet und über einen Lenkerdrehhebel (LDH) wirksam ansteuerbar ist, wobei der Lenkerdrehhebel (LDH) sowie ein mit dem Kontaktbolzen (KTB) über eine Einstellkopplung (ESK) verbundener Schwenkhebel (SHL) und ein den Kontakthub begrenzender Drehhebel (DHL) mit einer drehauslenkbaren Antriebswelle (ATW) fest verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktantrieb für Vakuumschal ter, insbesondere für Vakuumschütze, mit koaxial zueinander angeordneten Kontakten, von denen wenigstens einer beweglich und mittels eines Kontaktbolzens mit einer in Achsrichtung angeordneten Stoßdämpfereinrichtung zusammen wirkt, die über ein Antriebsgestänge unter dem Steuereinfluß eines Schal terantriebes steht.

Ein Kontaktantrieb der eingangs definierten Art ist durch die DE 42 01 956 A1 bekannt. Die Stoßdämpfereinrichtung ist durch eine elastische Kupplung realisiert, die zwischen dem beweg lichen Kontakt des Vakuumschalters und dem bei geöffneten Kontakt am Dämpferanschlag anliegenden Kontaktbolzen angeord net ist. Als Dämpfermasse ist eine Flüssigkeit vorgesehen, die sich bei der Stoßbelastung innerhalb einer elastischen Umhüllung zunächst in ihrem Volumen vermindert und anschlie ßend den Ausgangszustand durch Rückdeformation erreicht. Da die Stoßdämpfereinrichtung ein in sich abgeschlossenes System darstellt, ist sie für sehr große Schalthäufigkeiten mit stets konstantem Schaltverhalten weniger geeignet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ei nen Kontaktantrieb für Vakuumschalter bzw. Vakuumschütze an zugeben, bei der die Stoßdämpfereinrichtung weitestgehend un abhängig von der Schalthäufigkeit der Schaltkontakte über lange Zeit einerseits ein konstantes Schaltverhalten gewähr leistet und andererseits auch bei sehr großer Schalthäufig keit eine lange Lebensdauer der Vakuumschalter und Vakuum schütze garantieren. Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale

1. der Kontaktantrieb ist durch ein Kontaktantriebssystem realisiert, das mit einer kontakthubabhängig ansteuerba ren Stoßdämpfereinrichtung ausgestattet ist,
2. die Stoßdämpfereinrichtung ist außerhalb der Achsrichtung angeordnet und über einen Lenkerdrehhebel wirksam ansteu erbar,
3. der Lenkerdrehhebel sowie ein mit dem Kontaktbolzen über eine Einstellkopplung verbundener Schwenkhebel und ein den Kontakthub begrenzender Drehhebel sind mit einer drehauslenkbaren Antriebswelle fest verbunden,

erreicht.

Mit dem Einsatz einer kontakthubabhängig ansteuerbaren Stoß dämpfereinrichtung ist ein von der Schalthäufigkeit der Kon takte weitgehendst unabhängiger Kontaktantrieb vorgeschlagen, der im Gegensatz zu der bekannten Stoßdämpfereinrichtung in seinem Wirksamwerden gezielt ansteuerbar ist. Dies wird ei nerseits durch die Anordnung der Stoßdämpfereinrichtung au ßerhalb der Achsrichtung der Kontakte und andererseits durch die variable Anordnung des Lenkerdrehhebels ermöglicht. Dar über hinaus können mittels der Einstellkopplung Hublängen des Kontaktbolzens verändert werden. Eine Korrekturmaßnahme, die bei geforderten sehr großen Schalthäufigkeiten ohne Auswech seln der Vakuumschalter und Vakuumschütze vorgenommen werden kann.

Das Wirksamwerden der Stoßdämpfereinrichtung wird also durch die geometrische Anordnung des Lenkerdrehhebels bestimmt und kann dementsprechend in der Weise vorgesehen sein, daß die Stoßdämpfereinrichtung beim Öffnen der Kontakte erst nach Er reichen einer ausreichenden Isolierung der Schaltstrecke in Funktion tritt. Für den Ablauf der Schaltfolge bedeutet dies praktisch, daß die Kontakte zu Beginn der Ausschaltbewegung durch die Stoßdämpfereinrichtung unbelastet sind und sich mit der für die Ausschaltleistung benötigten Geschwindigkeit be wegen können. Erst nach Erreichen der ausreichend isolierten Schaltstrecke, also eines bestimmten Kontakthubes, wird mit der erst dann wirksam werdenden Stoßdämpfereinrichtung die Bewegungsenergie auf eine für alle betroffenen Bauteile - Va kuumschalter, Vakuumschütz und Kontaktantrieb - verträgliche Belastung reduziert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Merkmale

1. das Kontaktantriebssystem ist in einem Profilträgerkasten angeordnet, das mit einem Profiltrageteil versehen ist,
2. das Profiltrageteil ist mit der Stoßdämpfereinrichtung und mit einem die Auslenkung des Drehhebels begrenzenden Drehhebelanschlag fest verbunden,

vorgesehen.

Mit der Anordnung der Stoßdämpfereinrichtung im Profilträger kasten ist die Dämpfung im Kontaktantriebssystem integriert und damit leicht zugänglich. Dies gilt auch für den Drehhebelanschlag im Zusammenhang mit dem Drehhebel, die ebenfalls im Profilträgerkasten angeordnet sind.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung sind die Merkmale

1. das Profiltrageteil ist mit einem Magnetantrieb zur Lage fixierung des Drehhebels im Durchschaltezustand der Kon takte verbunden,
2. der Magnetantrieb ist durch ein Doppelspulenkammersystem realisiert,
3. der Drehhebel steht derart unter dem Steuereinfluß einer Druckfeder, daß beim unwirksamen Magnetantrieb der Dreh hebel gegen den Drehhebelanschlag ausgelenkt ist,

vorgesehen.

Mit dem Magnetantrieb als Doppelspulenkammersystem lassen sich die Anzugs- und Haltebedingungen des Kontaktantriebs se parat ansteuern, so daß damit eine Optimierung der Verlust leistung insgesamt erreicht ist. Mit dem vorgesehenen Drehhebelanschlag ist sichergestelllt, daß der Drehhebel in seinem Schwenkbereich definiert festgelegt ist.

1. der Drehhebelanschlag ist durch einen druckelastischen Kunststoff realisiert,
2. der Drehhebelanschlag weist ein Luftwiderstand erzeugen des Anschlagprofil auf,

vorgesehen.

Mit dem Drehhebelanschlag aus druckelastischem Kunststoff und dem Luftwiderstand erzeugenden Anschlagprofil ist eine zu sätzliche Dämpfung der sich öffnenden Kontakte erreicht, mit der die erfinderische Lösung der Aufgabe zur Verlängerung der Lebensdauer der Vakuumschalter und Vakuumschütze erheblich beiträgt.

Die Erfindung wird durch ein figürlich dargestelltes Ausfüh rungsbeispiel näher erläutert, in dem lediglich die zum Ver ständnis der Erfindung wesentlichen Gegenstände teilweise auszugsweise dargestellt sind.

Das erfindungsgemäße Kontaktantriebssystem KAS ist in dem Profilträgerkasten PTK angeordnet, das zur Aufnahme der Stoß dämpfereinrichtung SDE und dem Magnetantrieb MAT mit dem Pro filtrageteil PTT ausgestattet ist. Auf dem Profilträgerkasten PTK sind außerdem die nicht dargestellten Vakuumschalter bzw. Vakuumschütze angeordnet, deren Kontaktbolzen KTB über eine Einstellkopplung ESK mit dem mit der Antriebswelle ATW des Kontaktantriebs fest verbundenen Schwenkhebel SHL in Verbin dung stehen. Mit der Antriebswelle ATW sind außerdem der Len kerdrehhebel LDH und der Drehhhebel DHL fest verbunden. Der Drehhebel DHL dient als Anker für den Magnetantrieb MAT, der die Kontakte der Vakuumschalter bzw. Vakuumschütze im akti vierten Zustand des Magnetantriebs MAT im Durchschalturgszu stand lagefixiert. Gleichzeitig wirkt eine Federkraft der Druckfeder DFR dieser durch den Magnetantrieb MAT erzeugten Ankeranzugskraft entgegen, die jedoch nur im nicht aktiven Zustand des Magnetantriebs MAT den Drehhebel DHL gegen den Drehhebelanschlag drehbewegt. Gleichzeitig damit wird auch die Antriebswelle ATW mit dem Schwenkhebel SHL und dem Len kerdrehhebel LDH entsprechend ausgelenkt, so daß der Kontakt bolzen KTB in Pfeilrichtung nach unten bewegend die Kontakte der Vakuumschalter bzw. Vakuumschütze öffnet und außerdem das Anschlagblech ASB des Lenkerdrehhebels LDH nach einer zurück gelegten Wegstrecke auf den Stoßdämpferanschlag SDA der Stoß dämpfereinrichtung SDE aufschlägt. Mit dieser verzögert ein tretenden Dämpfung wird die Bewegungsenergie der Kontakte - wie bereit eingangs erwähnt - erst nach Überschreiten der kritischen Wegstrecke auf ein für alle Teile des Kontaktan triebs und der Vakuumschalter bzw. Vakuumschütze erträgliches Maß reduziert. Damit ist auch für die mit hoher Schalthäufig keit belasteten Vakuumschalter und Vakuumschütze eine lange Lebensdauer erreichbar.

Claims

1. Kontaktantrieb für Vakuumschalter, insbesondere für Vaku umschütze, mit koaxial zueinander angeordneten Kontakten, von denen wenigstens einer beweglich und mittels eines Kontakt bolzens mit einer in Achsrichtung angeordneten Stoßdämp fereinrichtung zusammen wirkt, die über ein Antriebsgestänge unter dem Steuereinfluß eines Schalterantriebes steht, gekennzeichnet durch die Merkmale

1. 1.1 der Kontaktantrieb ist durch ein Kontaktantriebssystem (KAS) realisiert, das mit einer kontakthubabhängig an steuerbaren Stoßdämpfereinrichtung (SDE) ausgestattet ist,
2. 1.2 die Stoßdämpfereinrichtung (SDE) ist außerhalb der Achs richtung angeordnet und über einen Lenkerdrehhebel (LDH) wirksam ansteuerbar,
3. 1.3 der Lenkerdrehhebel (LDH) sowie ein mit dem Kontaktbolzen (KTB) über eine Einstellkopplung (ESK)verbundener Schwenkhebel (SHL) und ein den Kontakthub begrenzender Drehhebel (DHL) sind mit einer drehauslenkbaren Antriebs welle (ATw) fest verbunden.

2. Kontaktantrieb für Vakuumschalter, insbesondere für Vaku umschütze, nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale

1. 2.1 das Kontaktantriebssystem (KAS) ist in einem Profilträ gerkasten (PTK) angeordnet, das mit einem Profiltrageteil (PTT) versehen ist,
2. 2.2 das Profiltrageteil (PTT) ist mit der Stoßdämpfereinrich tung (SDE) und mit einem die Auslenkung des Drehhebels (DHL) begrenzenden Drehhebelanschlag (DHA) fest verbun den.

3. Kontaktantrieb für Vakuumschalter, insbesondere für Vaku umschütze, nach Patentanspruch 2, gekennzeichnet durch die Merkmale

1. 3.1 das Profiltrageteil (PTT) ist mit einem Magnetantrieb (MAT) zur Lagefixierung des Drehhebels (DHL) im Durch schaltezustand der Kontakte verbunden,
2. 3.2 der Magnetantrieb (MAT) ist durch ein Doppelspulenkammer system realisiert,
3. 3.3 der Drehhebel (DHL) steht derart unter dem Steuereinfluß einer Druckfeder (DFR), daß beim unwirksamen Magnetan trieb (MAT) der Drehhebel (DHL) gegen den Drehhebelan schlag (DHA) ausgelenkt ist.

4. Kontaktantrieb für Vakuumschalter, insbesondere für Vaku umschütze, nach Patentanspruch 3, gekennzeichnet durch die Merkmale

1. 4.1 der Drehhebelanschlag (DHA) ist durch einen druckelasti schen Kunststoff realisiert,
2. 4.2 der Drehhebelanschlag (DHA) weist ein Luftwiderstand er zeugendes Anschlagprofil auf.