DE3111789A1

DE3111789A1 - VACUUM SWITCHING DEVICE WITH LIMITED SWIVEL FASTENING OF THE SWITCH TUBES

Info

Publication number: DE3111789A1
Application number: DE19813111789
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing.(Grad.) 1000 Berlin Steinemer
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1981-03-20
Filing date: 1981-03-20
Publication date: 1982-10-07
Also published as: GB2095476A; JPS57168435A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT η Unser Zeichen Berlin und München ~ VPA 81 P 3704 DESIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT η Our symbol Berlin and Munich ~ VPA 81 P 3704 DE

Vakuumschaltgerät mit begrenzt schwenkbarer Befestigung der Schaltröhre Vacuum switchgear with limited pivoting attachment the interrupter

Die Erfindung befaßt sich mit einem Vakuumschaltgerät mit einem eine Durchtrittsöffnung für den feststehenden Anschlußbolzen einer Schaltröhre umschließenden, dieser zugewandten konkav gekrümmten Widerlager zur begrenzt schwenkbaren Befestigung der Schaltröhre.The invention relates to a vacuum switching device with a passage opening for the fixed connecting bolt of a switching tube enclosing this facing concave curved abutment for limited pivotable attachment of the interrupter.

Ein Vakuumschaltgerät dieser Art ist durch die DE-PS 2 331 503 bekannt geworden. Die schwenkbare Befestigung der Schaltröhre ist insbesondere dann von Interesse, wenn die Schaltröhren eine verhältnismäßig große Länge aufweisen, wie dies in der Regel bei höheren Betriebsspannungen, z. B. 30 kV oder mehr, der Fall ist. Bei einer Befestigung, die keinen Toleranzausgleich zuläßt, besteht nämlich die Gefahr, daß sich an dem gegenüberliegenden Ende der Schaltröhre, an der sich der bewegliche Anschlußbolzen befindet, mehr oder weniger starke Abweichungen von der Normalstellung ergeben, auf die der Antriebsmechanismus eingerichtet ist. Ein Toleranzausgleich an der Verbindungsstelle des Antriebsgestänges mit der Schaltröhre ist jedoch aufwendig und zumindest nur mit erheblichem Aufwand zu erreichen.A vacuum switching device of this type is known from DE-PS 2,331,503. The pivoting attachment the interrupter is of particular interest if the interrupter has a relatively great length have, as is usually the case with higher operating voltages, e.g. B. 30 kV or more, is the case. at a fastening that does not allow tolerance compensation, there is namely the risk that it will be on the opposite End of the interrupter, on which the movable connecting bolt is located, more or less strong Deviations from the normal position to which the drive mechanism is set up result. A tolerance compensation at the connection point of the drive linkage with the interrupter is expensive and at least can only be achieved with considerable effort.

Bei der Befestigungsvorrichtung nach der erwähnten DE-PS 2 331 503 besitzt das schalterseitige Widerlager eine negativ ballige, d. h. konkave Fläche, an der die Schaltröhre mit einer entsprechenden positiv balligen, d. h. konvexen Fläche aufliegt. Ferner wird eine Andruckkraft durch eine Druckfeder erzeugt, die zwischen dem Ende des Anschlußbolzens und der der Schaltröhre abgewandten Seite des Widerlagers angeordnet ist. Die Schalt-In the fastening device according to the aforementioned DE-PS 2 331 503, the counter bearing on the switch side has a negative spherical, d. H. concave surface on which the interrupter with a corresponding positive convex, d. H. convex surface rests. Furthermore, a pressure force is generated by a compression spring between the The end of the connecting bolt and the side of the abutment facing away from the interrupter is arranged. The switching

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3 - VPA 81 P 3704 DE röhre läßt sich mit bereits auf dem Anschlußbolzen befindlicher Druckfeder durch die Öffnung des Widerlagers hindurchstecken und bajonettartig verrieg^xn.3 - VPA 81 P 3704 DE tube can be opened with a Push the compression spring through the opening of the abutment and lock it in a bayonet-like manner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gleichfalls mit gewölbten Flächen versehene Befestigungsvorrichtung für Vakuumschaltröhren zu schaffen, die einen vereinfachten Aufbau besitzt und daher preiswerter herzustellen ist.The invention is based on the object of a fastening device likewise provided with curved surfaces to create for vacuum interrupters, which has a simplified structure and therefore cheaper to manufacture is.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die konkave Fläche des Widerlagers durch einen einseitig sphärisch geformten Ring gebildet ist, dessen Innendurchmesser größer als die Durchtrittsöffnung des Widerlagers ist. Der Vorteil besteht darin, daß ein solcher Ring als Einzelteil wesentlich einfacher herstellbar ist, als eine gleichwertige sphärische Fläche in ein festes Teil des Schaltgerätes eingearbeitet werden kann. Zugleich gewinnt man den Vorteil, die Schaltröhre auch mit einem gewissen Versatz gegenüber der Längsachse der Durchtrittsbohrung für den Anschlußbolzen montieren zu können. Dadurch läßt sich die genaue Position der Schaltröhre zwecks Verbindung des beweglichen Anschlußbolzens mit dem Schalterantrieb leichter erreichen.According to the invention, this object is achieved in that the concave surface of the abutment by a one-sided spherically shaped ring is formed, the inner diameter of which is larger than the passage opening of the Abutment is. The advantage is that such a ring can be produced much more easily as a single part is to be incorporated into a fixed part of the switching device as an equivalent spherical surface can. At the same time, one gains the advantage that the interrupter also has a certain offset from the longitudinal axis to be able to mount the through-hole for the connecting bolt. This allows the exact position of the Easier to reach the interrupter for the purpose of connecting the movable connecting bolt to the switch drive.

Zusätzlich kann auf der der Schaltröhre abgewandten Seite des Widerlagers ein Ring mit sphärischer Gegenfläche für einen entsprechend geformten, an dem Anschlußbolzen abgestützten Ring angeordnet sein. Diese Anordnung verhält sich beim Anziehen einer Spannmutter völlig neutral, d. h. ohne jede Neigung, unter dem Einfluß der Spannkraft die gewünschte Stellung zu verändern.In addition, a ring with a spherical counter surface can be placed on the side of the abutment facing away from the interrupter be arranged for a correspondingly shaped ring supported on the connecting bolt. This arrangement behaves completely neutrally when tightening a clamping nut, i. H. without any inclination, under the influence of Clamping force to change the desired position.

Ein gewünschter Dreh- bzw. Schwenkpunkt der Befestigungsvorrichtung läßt sich dadurch einstellen, daß nach einer Weiterbildung der Erfindung die Krümmungsradien der zuA desired pivot point of the fastening device can be adjusted in that, according to a development of the invention, the radii of curvature to

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beiden Seiten des Widerlagers befindlichen Paare von Ringen unterschiedlich gewählt sind.Pairs of rings located on both sides of the abutment are chosen differently.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des ic den Figuren gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained below with reference to the figures illustrated embodiment explained in more detail.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Vakuumschaltgerät in einer Seitenansicht.Fig. 1 shows schematically a vacuum switching device in a side view.

In der Fig. 2 ist in vergrößerter Darstellung das obere Ende einer Vakuumschaltröhre mit ortsfesten Teilen des Schaltgerätes gezeigt.In Fig. 2, the upper end of a vacuum interrupter with stationary parts of the Switching device shown.

Der in der Fig. 1 gezeigte Vakuum-Leistungsschalter 1 weist einen Antriebsmechanismus auf, der in einem Gehäuse 2 untergebracht ist. Das Gehäuse 2 ist kastenförmig ausgebildet und trägt an seiner Außenseite zwei Schienen 3 und 4, an denen winklig zu der die Schienen 3 und 4 tragenden Wand 5 Stützisolatoren 6 befestigt sind. Mit dem oberen Stützisolator 6 ist ein Kopfstück 7 verbunden, in dem eine Vakuumschaltröhre 10 mit ihrem feststehenden Anschlußbolzen 11 befestigt ist. Hierdurch ist zugleich die Verbindung mit einer Anschlußschiene 12 hergestellt.The vacuum circuit breaker 1 shown in Fig. 1 has a drive mechanism in a housing 2 is housed. The housing 2 is box-shaped and has two rails 3 on its outside and 4, on which post insulators 6 are attached at an angle to the wall 5 supporting the rails 3 and 4. With the Upper post insulator 6 is connected to a head piece 7 in which a vacuum interrupter 10 with its stationary Connection bolt 11 is attached. As a result, the connection to a connecting rail 12 is established at the same time.

Der untere Stützisolator 6 trägt einen Antriebssockel 13» an dem ein zweiarmiger Hebel 14 als Verbindungsteil einer isolierenden Schaltstange 15 und eines beweglichen Anschlußbolzens 16 der Schaltröhre 10 gelagert ist. Ein biegsames Stromband 17 stellt die Verbindung zwischen dem Anschlußbolzen 16 und einer unteren Anschlußschiene 20 her. Die isolierende Schaltstange 15 steht über eine Kontaktkraftfeder 21 mit einem in dem Gehäuse 2 befindlichen Antriebsmechanismus in Verbindung, der beispielsweise als Federspeicherantrieb entsprechend der DE-OS 2 717 958 ausgebildet sein kann.The lower post insulator 6 carries a drive socket 13 » on which a two-armed lever 14 as a connecting part of an insulating switching rod 15 and a movable connecting bolt 16 of the interrupter 10 is mounted. A flexible ribbon 17 provides the connection between the connecting bolt 16 and a lower connecting rail 20 ago. The insulating shift rod 15 is on a Contact force spring 21 with a drive mechanism located in the housing 2 in connection, for example can be designed as a spring-loaded drive according to DE-OS 2 717 958.

VPA 81 P 3704 DE In der Fig. 2 ist das obere Ende der Schaltröhre 10 und derjenige Teil der Anschlußschiene 12 oder eines ähnlichen Leiterstückes gezeigt, durch den sjcli der Anschlußbolzen 11 erstreckt. Hierzu besitzt der Leiter 12 eine Bohrung 25 mit einem gegenüber dem Anschlußbolzen 11 vergrößerten Durchmesser. An der Stirnseite der Endkappe 26 der Schaltröhre 10 befindet sich eine ballige, d. h. konvex gewölbte Kontaktfläche 29, wie im linken Teil der Fig. 2 gezeigt, oder ein gesondert hergestellter Ring 27, der sich an dem Anschlußbolzen 11 zentriert, liegt entsprechend dem rechten Teil der Fig. 2 auf einer ebenen Kontaktfläche 28 auf.VPA 81 P 3704 DE In Fig. 2, the upper end of the interrupter 10 and that part of the connecting rail 12 or a similar piece of conductor is shown through which the connecting bolt is connected 11 extends. For this purpose, the conductor 12 has a bore 25 with a connection bolt 11 opposite to it enlarged diameter. On the end face of the end cap 26 of the interrupter 10 is a convex, d. H. convexly curved contact surface 29, as shown in the left part of FIG. 2, or a separately produced one Ring 27, which is centered on the connecting bolt 11, is in accordance with the right part of FIG. 2 on one flat contact surface 28.

Der Ring 27 wirkt mit einem weiteren, vorzugsweise als gesondertes Teil hergestellten Ring 30 zusammen, dessen Krümmungsradius dem des Ringes 27 mit umgekehrtem Vorzeichen entspricht. Durch die Ringe 27 und 30 wird somit ein Widerlager gebildet, das eine allseitige begrenzte Schwenkbarkeit der Schaltröhre 10 ermöglicht. In gewissen Grenzen läßt sich die Schaltröhre 10 auch mit einem seitlichen Versatz gegenüber der Längsachse der Bohrung 25 montieren. Hierzu ist einerseits der Durchmesser der Bohrung 25 größer als der Durchmesser des Anschlußbolzens 11 bemessen und andererseits der Innendurchmesser 31 des Ringes 30 größer als die Bohrung 25.The ring 27 cooperates with a further, preferably made as a separate part ring 30, whose The radius of curvature corresponds to that of the ring 27 with the opposite sign. By the rings 27 and 30 is thus an abutment is formed which enables the interrupter 10 to pivot to a limited extent on all sides. Within certain limits, the interrupter 10 can also be offset laterally with respect to the longitudinal axis the hole 25. For this purpose, on the one hand, the diameter of the bore 25 is greater than the diameter of the connecting bolt 11 and on the other hand the inner diameter 31 of the ring 30 larger than the bore 25th

An .sich wäre es bereits möglich, die Schaltröhre 10 in der dargestellten, gegenüber der Längsachse der Bohrung 25 geneigten Stellung dadurch zu befestigen, daß auf den Anschlußbolzen 11 eine Mutter aufgeschraubt und zwischen diese und den Leiter 12 eine Druckfeder eingelegt wird. Hierdurch entsteht jedoch ein gewisses Rückstellmoment in Richtung auf die gleichachsige Ausrichtung der Schaltröhre 10 mit der Längsachse der Bohrung 25. Einflüsse dieser Art werden in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 dadurch vollständig vermieden,At .sich it would already be possible to switch the interrupter 10 in to fasten the illustrated, inclined position relative to the longitudinal axis of the bore 25 that on a nut is screwed on the connecting bolt 11 and a compression spring is inserted between this and the conductor 12 will. However, this creates a certain restoring torque in the direction of the coaxial alignment of the interrupter 10 with the longitudinal axis of the bore 25. Influences of this type are in the embodiment according to FIG. 2 thereby completely avoided,

β.β.

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daß auch auf der den Ringen 27 und 30 gegenüberliegenden Seite des Leiters 12 eine ballige Ringanordnung vorgesehen ist. Hierzu ist in eine zylindrische Ausdrehung des Leiters 12 ein Ring 34 mit konkaver Außenfläche eingelegt, mit dem ein weiterer, auf dem Anschlußbolzen 11 sitzender Ring 35 mit entsprechender konvexer Fläche zusammenwirkt. Eine Mutter 36 gestattet es, die Schalt-, röhre 10 in jeder gewünschten Stellung, die aufgrund der Bemessung der Teile möglich ist, fixiert werden kann.that a spherical ring arrangement is also provided on the side of the conductor 12 opposite the rings 27 and 30 is. For this purpose, a ring 34 with a concave outer surface is inserted into a cylindrical recess in the conductor 12, with another ring 35 seated on the connecting bolt 11 with a corresponding convex surface cooperates. A nut 36 allows the switching, tube 10 can be fixed in any desired position which is possible due to the dimensioning of the parts can.

Es empfiehlt sich, die genannten Ringe 27 und 30 aus gut leitenden Werkstoffen herzustellen, weil sich auf diese Weise ohne Benutzung eines Strombandes ein verlustarmer Stromübergang von der Schaltröhre 10 zu dem Leiter 12 erzielen läßt. Hierfür ist die Ausführung des balligen Widerlagers als Ring 30 im Gegensatz zur Einarbeitung einer entsprechenden balligen Fläche unmittelbar in den Leiter 12 günstig, weil der Ring 30 in bekannter Weise versilbert werden kann, während eine entsprechende Versilberung des Leiters 12 einen höheren Aufwand bedingt. Es genügt hierbei, die Berührungsflächen des Ringes 30 mit dem Ring 27 und dem Leiter 12 mit einer Versilberung zu versehen, um einen verlustarmen Stromübergang zu erreichen. Wie man der Fig. 2 entnehmen kann, besteht ein flächenhafter Kontakt zwischen der Schaltröhre 10, den Ringen 27 und 30 sowie dem Leiter 12.It is advisable to manufacture the above-mentioned rings 27 and 30 from highly conductive materials, because on these In this way, a low-loss current transfer from the interrupter 10 to the conductor 12 without using a current band can be achieved. For this purpose, the design of the spherical abutment as a ring 30 is in contrast to incorporation a corresponding spherical surface directly in the conductor 12 favorable because the ring 30 in a known manner can be silver-plated, while a corresponding silver-plating of the conductor 12 requires more effort. It is sufficient here to cover the contact surfaces of the ring 30 with the ring 27 and the conductor 12 with a silver plating to be provided in order to achieve a low-loss current transfer. As can be seen from FIG. 2, there is extensive contact between the interrupter 10, the rings 27 and 30 and the conductor 12.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Krümmungsradien der zusammenwirkenden Ringe 27 und 30 sowie 34 und 35 unterschiedlich gewählt. Dadurch, daß der Krümmungsradius der zusätzlichen Ringe 34 und 35 kleiner ist als der Krümmungsradius der an die Schaltröhre 10 angrenzenden Ringe 27 und 30, liegt der Schwenkpunkt der Schaltröhre 10 nahe dem Ende des Anschlußbolzens 11.In the exemplary embodiment described, the radii of curvature are the cooperating rings 27 and 30 and 34 and 35 selected differently. Because the The radius of curvature of the additional rings 34 and 35 is smaller than the radius of curvature of the interrupter 10 adjacent rings 27 and 30, the pivot point of the interrupter 10 is close to the end of the connecting bolt 11.

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Vorstehend wurde darauf hingewiesen, daß sich die Erfindung besonders für Schaltröhren relativ großer
Länge eignet, weil hierbei das Problem άνύ Toleranzausgleiches in besonderem Maße auftritt. Unabhängig hiervon ist die beschriebene schwenkbare Befestigung der Schaltröhre bei Vakuumschaltern aller Art anwendbar, wenn es darauf ankommt, einen vollkommenen Toleranzausgleich
gegenüber dem Antriebsmechanismus sicherzustellen. In
dem Beispiel gemäß der Fig. 1 handelt es sich dabei um die Verbindung des Winkelhebels 14 mit dem beweglichen Anschlußbolzen 16. Ferner ist die Erfindung unabhängig davon anwendbar, ob es sich um ein- oder mehrpolige
Vakuumschalter handelt. Das in der Fig. 1 gezeigte
Vakuumschaltgerät kann beispielsweise dreipolig ausgebildet sein, wobei drei Schaltröhren 10 hintereinander mittels der gezeigten Stützisolatoren 6 an den Schienen 3 und 4 befestigt sind.It was pointed out above that the invention is relatively large, especially for interrupters
Length is suitable because here the problem of tolerance compensation occurs to a particular degree. Irrespective of this, the pivotable fastening of the interrupter tube described can be used for vacuum switches of all types, if it is a question of complete tolerance compensation
to ensure against the drive mechanism. In
the example according to FIG. 1 is the connection of the angle lever 14 with the movable connecting bolt 16. Furthermore, the invention can be used regardless of whether it is single-pole or multi-pole
Vacuum switch acts. The one shown in FIG
The vacuum switching device can, for example, have a three-pole design, with three switching tubes 10 being fastened one behind the other to the rails 3 and 4 by means of the post insulators 6 shown.

3 Ansprüche
2 Figuren3 claims
2 figures

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Claims

-'f- VPA 81 P 3704 DE claims

1. \ Vacuum switching device (1) with a one passage opening (25) for the fixed connecting bolt (11) surrounding a switching tube (10) facing it concave curved abutment for the limited pivoting attachment of the interrupter (10), characterized in that the concave surface of the abutment by a one-sided spherically shaped ring (30) is formed, whose Inner diameter (31) larger than the passage opening (25) of the abutment.

2. Vacuum switching device according to claim 1, characterized in that also on the

Switching tube (10) facing away from the abutment Ring (34) with a spherical counter surface for a corresponding shaped, on the connecting bolt (11) supported ring (35) is arranged. 20th

3. Vacuum switching device according to claim 2, characterized in that the radii of curvature the pairs of rings (27, 30; 34, 35) located on both sides of the abutment are selected differently are.