DE3224165A1

DE3224165A1 - Electromagnetic device for driving an encapsulated switching apparatus for medium-voltage or high-voltage switching and distribution installations

Info

Publication number: DE3224165A1
Application number: DE19823224165
Authority: DE
Inventors: Peter Dr.-Ing. 6905 Schriesheim Hoyer
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1982-06-29
Filing date: 1982-06-29
Publication date: 1983-12-29

Abstract

An electromagnetic device for driving a single-phase switching apparatus for medium-voltage or high-voltage switching and distribution installations, which switching apparatus is arranged in a tubular encapsulating element and is equipped with at least one rod-shaped switch contact pin which can move in the longitudinal direction and interacts with stationary mating contact pieces, is essentially composed of a stator set, which is arranged around the external wall of the encapsulating element (10), in the form of at least one inductive winding (26) and, if required, an associated stationary, integral or assembled magnet iron element (25) and of an armature set (21) which is arranged in a moving manner inside the encapsulating element, can be influenced inductively by the stator set in the sense of a movement process, and drives the switch contact pin (12) directly or indirectly. These sets can be constructed - interacting - in the manner of a lifting magnet system, of a linear motor system, or of a rotating squirrel-cage rotor motor. <IMAGE>

Description

Elektromagnetische Vorrichtung zum Antrieb eines gekap-Electromagnetic device for driving a capped

selten Schatgerätes für Mittelspannungs- oder E!ochspannungsschalt- und -verteileranlagen Die Erfindung bezleht sich auf eine elektromagnetische Vorrichtung zum Antrieb eines einphasigen, in einem rohrförmigen Kapselungselement angeordneten und mit wenigstens einem stabförmigen, in Längsrichtung bewegbaren und mit festen Gegenkontaktstücken zusammenwirkenden Sohaltkontaktstück ausgestatteten Schaltgerät für Mittelspannungs- oder Hochspannungsschalt- und -verteileranlagen.seldom switchgear for medium-voltage or high-voltage switching and distribution systems The invention relates to an electromagnetic device for driving a single-phase, arranged in a tubular encapsulation element and with at least one rod-shaped, movable in the longitudinal direction and with fixed Counter contact pieces cooperating Sohaltkontaktstück equipped switching device for medium-voltage or high-voltage switchgear and distribution systems.

Bei herkömmlichen Antrieben von Schaltgeräten wie insbesondere Trenn- oder Lasttrennschaltern auf dem Gebiet der Mittelspannungs- oder Hochspannungstechnik finden aufwendige AntriebsgestEnge, Wellen und auch Getriebeteile Anwendung, was mindestens zu einem gewissen Teil auf die Notwendigkeit der Einhaltung von Sicherheitsabständen zurückzuführen ist (J)R-PS 913 664).In the case of conventional drives for switching devices such as, in particular, isolating or switch disconnectors in the field of medium-voltage or high-voltage technology Elaborate drive linkages, shafts and also gear parts are used, what at least to a certain extent on the need to maintain safety distances (J) R-PS 913 664).

Mit zunehmenden Ausmaßen dieser Gest.inge- und Getriebeteile muß auch deren Festigkeit und Biegesteifigkeit diesen Ausmaßen angepaßt werden, so daß derartige Antriebsgruppen einen großen Raumbedarf und große Gewichte aufweisen-. Außerdem bedürfen diese genannten Antriebsteil.e verheiltnismäßig aufwendiger Lagerungen und Führungen.With increasing dimensions of these Gest.inge- and gear parts must also whose strength and flexural rigidity are adapted to these dimensions, so that such Drive groups have a large space requirement and large weights. aside from that These mentioned drive parts require expensive storage in terms of healing and guided tours.

Bei einer Kapselung der spannungs führenden Teile und zugeordneter Trennstellen ist der erforderliche Raumbedarf für die Antriebe der Trennschalter wesentlich geringer, allerdings treten dabei andere Probleme auf, nämlich solche im Zusammenhang mit der Abdichtung der Durchführungsstellen für entsprechende Antriebsgestänge (DE-AS 22 44 793). Diese Durchführungen sind insbesondere dann sehr sorgfältig auszuführen, wenn im Inneren der Kapselungen ein besonderes Isoliermedium angeordnet ist, beispielsweise Isolieröl oder spezielle Isoliergase wie insbesondere Schwefelhexafluorid (SF6). An den Durchführungsstellen besteht nämlich die Gefahr einer Leckbildung, was wieder andere unerwünschte Folgen nach sich zieht.With an encapsulation of the live parts and associated Isolation points is the space required for the disconnector drives much less, but there are other problems, namely such in connection with the sealing of the feed-through points for corresponding drive rods (DE-AS 22 44 793). These bushings are to be carried out very carefully, in particular, if a special insulating medium is arranged inside the encapsulation, for example Insulating oil or special insulating gases such as sulfur hexafluoride (SF6) in particular. There is a risk of leakage at the implementation points, which again has other undesirable consequences.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektromagnetische Vorrichtung zum Antrieb von Schaltgeräten der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Gefahr einer Leckbildung weitgehend ausgeschlossen ist und welche zudem mit einem vertretbaren Aufwand herstellEsar und montierbar ist und gleichzeitig ein hohes Maß an Funktionssicherheit bietet.The object of the present invention is to provide an electromagnetic To create a device for driving switching devices of the type mentioned at the beginning, in which the risk of leakage is largely excluded and which moreover, it can be manufactured and assembled with a reasonable amount of effort and at the same time offers a high level of functional reliability.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mitt-els einer Antriebsvorrlchtung gelöst, welche sich im wesentlichen zusammensetzt aus einem um die äußere Wandung des Kapaelurlgselementes angeordneten Staboraggregat in Form wenigstens einer induktiven Wicklung und gegebenenfalls eines zugeordneten feststehenden, einstückigen oder zusammengefügten Magneteisene:iementes, und wei.terhln aus einem innerhalb des Kay)selungselementes angeordneten beweglichen, vom Statoraggregat induktiv im Sinne eines Bewegungsvorganges beeinflußbaren, den Schaltkontaktstift direkt oder indirekt antreibenden Ankeraggregat.According to the invention, this object is achieved by means of a drive device solved, which is composed essentially of one around the outer wall of the Kapaelurlgselementes arranged bar aggregate in the form at least an inductive winding and possibly an associated fixed, one-piece winding or joined magnetic iron: iementes, and white from one inside of the Kay) selungselementes arranged movable, inductive from the stator unit in the In the sense of a movement process that can be influenced, the switch contact pin directly or indirectly driving anchor unit.

Das Statoraggregat und das Ankeraggregat sind also durch die Kapselungswandung völlig vonelnander getrennt nd es bedarf keines Durchbruches in der Kapselungc:wandunr fi5r die Durchführung von bewegten Teilen. Die Durchführung von elektrischen Zuleitungen beispielsweise für Endschalter oder dergleichen ist demgegenüber recht unproblematisch und durchaus besser zu beherrschen als dieses bei bewegten Teilen der Fall ist.The stator assembly and the armature assembly are therefore through the enclosure wall completely separated from each other and no breakthrough in the encapsulation is required for the implementation of moving parts. The implementation of electrical leads For example, for limit switches or the like, on the other hand, is quite unproblematic and can be controlled better than is the case with moving parts.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedanken.s sind beispielsweise in dem Vorschlag zu sehen, das Statoraggregat und das Ankeraggregat als Hubmagnetsystem nach Art eines Tauchan@ermagneten auszublGden, wobei der Schaltkontaktstift vom Anker unmittelbar oder mittelbar über ein Zwischenstück angetrieben wird.Advantageous further developments of the inventive concept are for example in the proposal to see the stator unit and the armature unit as a lifting magnet system like a diving magnet, whereby the switch contact pin of the Armature is driven directly or indirectly via an intermediate piece.

Allerdings ist die Längsbeweglichkeit des Ankers eines Hubmagneten bekanntlich nicht sehr groR, insbesondere ist derjenige Streckenabschnitt sehr begrenzt, in welchem hinreichende Zugkräfte bzw. Druckkräfte durch den Tauchanker aufgebracht werden können. Der Vorteil eines Hubmagnetsystems ist - wenn die Kräfte und die Hubstrecke ausreichen - in der Rinfachheit des Aufbaues und in der (praktisch gegebenen) Wartungslosigkeit eines solchen Antriebes zu sehen.However, the longitudinal mobility of the armature is a lifting magnet as is well known, not very large, in particular that section of the route is very limited in which sufficient tensile forces or compressive forces are applied by the plunger can be. The advantage of a lifting magnet system is - if the forces and the Sufficient lifting distance - in the simplicity of the structure and in the (practically given) To see the lack of maintenance of such a drive.

Einem anderen Weiterbildungsvorschlag zufolge ist es vorgesehen, die Antriebsvorrichtung mit einem Stator- aggregat und einem Ankeraggregat auszustatten, welche zusammenwirkend ein Axialantriebssystem nach Art eines Linearmotors bilden, wobei der Schaltkontaktstift wiederum vom Motoranker unmittelbar oder mittelbar über ein Zwischenstück angetrieben werden kann. Gegenüber Hubmagnetsystemen hat ein Linearmotor den Vorteil eines größeren Anzugmomentes und auch einer größeren Schaltgeschwindigkeit, insbesondere bei der Wahl höherer Wechselstrom- oder Drehstromfrequenzen von beispielsweise 150 Hz. Allerdings mVissen die einerseits schon willkommenen Schaltgeschwindigkeiten auch wieder abgebremst werden, und zwar innerhalb eines möglichst geringen Spielraumes.According to another further training proposal, the Drive device with a stator unit and an anchor unit equip which interacting with an axial drive system in the manner of a linear motor form, the switching contact pin in turn from the motor armature directly or indirectly can be driven via an intermediate piece. Has compared to lifting magnet systems a linear motor has the advantage of a larger tightening torque and also a larger one Switching speed, especially when choosing higher AC or three-phase frequencies of 150 Hz, for example. However, on the one hand they must be welcome Switching speeds are also braked again, within one the smallest possible margin.

Sowohl bei Verwendung eines Hubmagnetsystems als auch bei. einem Antrieb nach Art eines Linearmotors ist es vorteilhaft, den Schaltkontaktstift in beiden Schaltrichtungen elektromagnetisch anzutreiben, was beim Linearmotor durch Umpolung geschehen kann und bei einem Hubmagnetsystem beispielsweise durch Verwendung zweier längsaxial versetzter induktiver Wicklungen. Durchaus zweckmäßig kann es im übrigen sein, die Längsbewegung eines wie geschildert angetriebenen Ankeraggregates mittels eines Kippfedermechanismus zu beeinflussen bzw.Both when using a lifting magnet system and when. a drive in the manner of a linear motor, it is advantageous to use the switch contact pin in both To drive switching directions electromagnetically, which in the case of a linear motor by reversing the polarity can happen and in a solenoid system, for example, by using two axially offset inductive windings. It can also be quite useful be, the longitudinal movement of an armature assembly driven as described by means of to influence or change a toggle spring mechanism

zu unterstützen. Hierdurch kann insbesondere auf die Weg-Kraft-Charakteristik der Antriebsvorrichtung Einfluß genommen werden.to support. This can in particular affect the path-force characteristic the drive device can be influenced.

Eine andere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist dem Vorschlag zu sehen, ein rotierendes Antriebssystem nach Art eines Käfiglaufermotor auszubilden, wobei der Schaltkontaktstift mittels eines Gewindetriebes axial verschieblich ist. Hierbei kann das drehbewegliche Ankeraggregat - gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung - mit dem ,Schaltkontaktstück starr gekoppelt sein und das Schaltkontaktstück selbst einen rs cinem Außengewinde versehenen Längsbereich aufwelsen, innerhalb dessen er in einem Innengewinde einer ortsfosten terstütze drehbeweglich gelagert und somit auch axial verschiedlich ist. Hierbei wandert nn auch das drohbewegliche Ankeraggregat axial mit dem Schaltkontaktstück mit, was eine entsprechende Langenausbildung des Statoraggregates erfordert.Another embodiment of the inventive concept is the proposal to see to form a rotating drive system in the manner of a squirrel cage motor, wherein the switch contact pin is axially displaceable by means of a screw drive. Here, the rotatable armature assembly - according to an advantageous embodiment - Be rigidly coupled to the switch contact piece and the switch contact piece even a longitudinal area with an external thread inside whose he is rotatably mounted in an internal thread of a stationary support support and is therefore also axially different. In doing so, the threatening movement also wanders Armature assembly axially with the switching contact piece with what a corresponding length training of the stator assembly required.

Stattdessen - so ein anderer vorteilhafter Weiterbildungsvorschlag - kann allch das als Käfigläufer ausgebildete Ankeraggregat in seinem Drehpunkt mit seinem Innengewinde versehen oder mit einem zentral angeordneten Mutterteil starr verbunden und zusätzlich gegen eine Axialverschiebung gesichert sein. Dieses Innengewinde des Ankeraggregates bzw. des Mutterteiles wirkt nun zusammen mit einem Außengewindebereich des gegen Verdrehung gesicherten Schaltkontaktstiftes derart, daß der Schaltkontaktstift bei einer Drehbewegung des Ankeraggregates in axialer Richtung bewegt wird. Hierdurch führt der Schaltkontak .tift zwar eine verglichen mit einem Linearmotor-Antrieb langsame Axialbewegung aus, dafür aber ermöglicht dieses System die Überwindung hoher Reibungskräfte in der kontaktschließenden Stellung des Schaltkontaktstiftes.Instead - so another advantageous further training suggestion - can all that designed as a squirrel cage armature assembly in its pivot point provided with its internal thread or with a centrally arranged nut part be rigidly connected and also secured against axial displacement. This The internal thread of the anchor assembly or the nut part now works together with a External thread area of the switch contact pin secured against rotation in such a way that that the switching contact pin with a rotary movement of the armature assembly in the axial Direction is moved. As a result, the switching contact .tift performs a comparison slow axial movement with a linear motor drive, but made possible this system overcomes high frictional forces in the contact-closing position of the switch contact pin.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtungen können den bisher unerwähnt gebliebenen Unteransprüchen entnommen werden.Further advantageous configurations and developments of the invention Drive devices can be found in the previously unmentioned subclaims will.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten, teilweise schematisierten Ausführungsbeispielen und der nachfolgenden Beschreibung dieser Ausfiihrungsbeispiele sollen der Erfindungsgedanke und seine Ausgestaltungsmögllch- kelte noch einmal ins einzelne gehend erläutert werden.On the basis of the partially schematized ones shown in the drawings Exemplary embodiments and the following description of these exemplary embodiments should the idea of the invention and its possible design Celt will be explained again in detail.

Es zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch eine gekapselte Trennschaitrr-Anordnung mit einer Antriebsvorrichtung nach Art eines Käfigläufer-Motors, Fig. 2 einen weiteren Schnitt durch eine Trennachalter-Anordnung, deren Antrieb ebenfalls nach Art eines Käfigläufer-Motors ausgebildet ist, hier jedoch mit axial wanderndem Ankeraggregat, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Trennschalter-Anordnung mit einem Hubmagnet-Antrieb und Fig. 4 eine Anordnung wie in Fig. 3, jedoch mit einem Linearmotor-Antrieb.It shows: FIG. 1 a section through an encapsulated isolating switch arrangement with a drive device in the manner of a squirrel cage motor, FIG. 2 shows another Section through a Trennachalter arrangement, whose drive is also in the manner of a Squirrel cage motor is designed, but here with axially moving armature unit, 3 shows a section through a circuit breaker arrangement with a lifting magnet drive and FIG. 4 shows an arrangement as in FIG. 3, but with a linear motor drive.

Der in F i g u r 1 dargestellte Schnitt zeigt eine in einer rohrförmigen Kapselung 10 untergebrachte Trennschalter-Anordnung, welche sich zusammensetzt aus einem Paar von Festkontaktstücken (sichtbar ist das Festkontaktstück 11) und aus einem Schaltkontaktstift 12.The section shown in FIG. 1 shows a tubular section Encapsulation 10 housed circuit breaker arrangement, which is composed of a pair of fixed contact pieces (the fixed contact piece 11 is visible) and off a switch contact pin 12.

Dieses Schaltkontaktstück 12 gliedert sich in drei unterschiedliche Längsbereiche auf, nämlich in einen Kontaktbereich 13, einen mittleren Gewindebereich 14 und - in der Darstellung nach unten weisend - in einen SchleiSkontaktbereich 15. An letzterem greifen zwei Schleifkontakte 16 und 17 an, welche in Nuten 18 und 19 im Schleifkontaktbereich 15 des Schaltkontaktstückes 12 eingteifen und hierdurch nicht nur eine Kontaktverbindung zu beispielsweise einem (nicht gezeigtem) Strom- schienensystem oder zu einer Erdleitung herstellen, sondern gleichzeitig auch das Schaltkontaktstiloke 12 an einer Verdrehung hindern.This switch contact piece 12 is divided into three different ones Longitudinal areas, namely in a contact area 13, a central thread area 14 and - pointing downwards in the illustration - in a SchleiSkontaktbereich 15. Two sliding contacts 16 and 17 attack the latter, which are in grooves 18 and 19 stiffen in the sliding contact area 15 of the switching contact piece 12 and thereby not only a contact connection to, for example, a (not shown) power rail system or to an earth line, but at the same time also the switch contact stiloke Prevent 12 from twisting.

Auf dem Gewindebereich 14 des Schaltkontaktstückes 12 befindet sich eine Hülse 20 mit einem Innengewinde, welche ihrerseits mit einem nach Art eines Käfigldufers ausgebildeten Ankeraggregat 21 auf nicht näher erkennbare Art starr verbunden ist. Ein Stellring 22 trägt zu dieser Befestigung bei. Zur Verhinderung einer Axialverschiebung des Ankeraggregates 21 und der Hülse 20 dienen eine - in der Darstellung sich nach oben hin entsprechende - Ausformung 23 aus der Wandung der Kapselung 10 sowie - sich nach unten hin erstreckend - ein Formteil 24, welches innerhalb der Kapselung 10 auf nicht näher erkennbare Weise-befestigt ist.On the threaded area 14 of the switch contact piece 12 is located a sleeve 20 with an internal thread, which in turn with a type of a Käfigldufers trained armature assembly 21 rigid in a manner that is not further recognizable connected is. An adjusting ring 22 contributes to this attachment. To prevent an axial displacement of the armature assembly 21 and the sleeve 20 serve one - in the representation corresponds to the top - formation 23 from the wall the encapsulation 10 and - extending downwards - a molded part 24, which is attached within the encapsulation 10 in a manner not shown in detail.

Um die Kapselung 10 ist - im Längsbereich des Ankeraggregates 21 - ein Statoraggregat angeordnet, welches sich aus einem Magneteionelement 25 und aus einer induktiven Wicklungseinheit 26 zusammensetzt. Zu erwähnen ist, daß das Magneteisenel.ement 25 sich aus einer größeren Anzahl geschichteter Magnetbleche zusammenfügt, welche durch geeignete Verbindung miteinander ein einziges Montageteil bilden.Around the encapsulation 10 is - in the longitudinal region of the anchor assembly 21 - arranged a stator, which consists of a Magneteionelement 25 and from an inductive winding unit 26 is composed. It should be mentioned that the magnetic iron element 25 is composed of a larger number of layered magnetic sheets, which form a single assembly part by suitable connection with one another.

Zu nennen ist noch eine Steuereinheit 27, welche mit einer Leitung 28 verbunden ist; diese dient der Stromversorgung und kann außerdem eine Fernsteuerungsleitung enthalten. Außerdem gehen von der Steuereinheit 27 weitere Leitungen 29, 30 und 31 ab, von denen die erstgenannte zu einem Endscha)ter 32 im Inneren der Kapselung 10 führt; die Leitung 30 wiederum führt zu einem lichtempfindlichen Sensor 33 (welcher mit einer Lichtquelle 34 in bekannter Weise zusammenwirkt) und schließlich die Leitung 31, welche die induktive Wicklung 26 ansteuert und mit Betriebsstrom versorgt.Mention should also be made of a control unit 27, which has a line 28 is connected; this is used for power supply and can also be a remote control line contain. In addition, further lines 29, 30 and 27 go from the control unit 27 31, of which the former becomes an end switch 32 inside the enclosure 10 leads; the line 30 in turn leads to a light-sensitive sensor 33 (which interacts with a light source 34 in a known manner) and in the end the line 31, which controls the inductive winding 26 and with operating current provided.

Zu erwähnen schließlich sind Sichtfenster 35 und 36, welche in der Wandung der Kapselung 10 druckdicht befestigt sind und nicht nur der Funktion des lichtempfindlichen Sensors 33 zusammen mit der Lichtquelle 34 dienen, sondern darüberhinaus auch tatsächlich einen Einblick in das Innere der Kapselung 10 gestatten, beispielsweise um sich von der jeweiligen Schaltstellung des Schaltkontaktstückes 12 zu überzeugen oder vom Zustand seiner Kontaktstellen bzw. derjenigen der Festkontaktstüeke 11.Finally, viewing windows 35 and 36, which are to be mentioned in the Wall of the enclosure 10 are attached pressure-tight and not only the function of the light-sensitive sensor 33 serve together with the light source 34, but beyond that actually allow a view into the interior of the encapsulation 10, for example in order to convince yourself of the respective switch position of the switch contact piece 12 or the state of its contact points or those of the fixed contact pieces 11.

Die Wirkungsweise dieser Antriebsvorrichtung für die Trennschalter-Anordnung ist folgende: Beispielsweise durch eine Impulsgabe über die Leitung 28 wird ein Impuls-Schalter in der Steuereinheit 27 in seine "Ein"-Stellung geschaltet und die induktive Wicklungseinheit 26 mit Strom versorgt. Hierdurch wird eine Drehbewegung des Ankeraggregates 21 bewirkt, wodurch -infolge des Gewindetriebes der Hülse 20 - das Schaltkontaktstück 12 in Richtung des Festkontaktstückes 11 bewegt wird. Ist der Kontaktbereich 13 des Schaltkontakstückes 12 hinreichend weit in den Bereich der Festkontaktstüoke (11) eingefahren, so wird die Lichtzufuhr von der Lichtquelle 34 zum lichtempfindlichen Sensor 33 unterbrochen, ein entsprechendes Signal über die Leitung 30 der Steuereinheit 27 zugeleitet und der (nicht gezeigte, aber bereits erwähnte) Impulsschalter dahingehend beeinflußt, die Stromzufuhr zur induktiven Wicklungseinheit 26 zu unterbrechen. Das Ankeraggregat 21 bleibt stehen und die gewünschte Kontaktverbindung zwischen den Festkontaktstücken (11) und einem mit den Scbleifkontakten 16 und 17 verbundenen Leitungssystem ist hergestellt. Zum Öffnen der Trennschaiter-Stelle wird - wieder über den erwähnten Impulsschalter in der Steuereinheit 27 - das Ankeraggregat 21 in umgekehrtem Drehsinne beeinflußt, das Schaltkontaktstück 12 also wieder aus dem Festkontaktstücken (11) ausgefahren, und zwar so weit, bis das (in der Darstellung) nach unten weisende de des Sohaltkontakt.Lückes 12, also dessen Schleifkontaktbereich 15, an ein Betätigungsglied des Endschalters 32 stö1t, welcher wiederum einen Impuls für den Impulsschalter auslöst und somit die induktive Wicklungseinheit 26 vom Speisestrom trennt und das Ankeraggregat 21 zum Anhalten bringt.The operation of this drive device for the circuit breaker arrangement is as follows: For example, by an impulse via the line 28, a Pulse switch in the control unit 27 is switched to its "on" position and the inductive winding unit 26 supplied with power. This creates a rotary motion of the armature assembly 21 causes, as a result of the screw drive of the sleeve 20 - The switching contact piece 12 is moved in the direction of the fixed contact piece 11. is the contact area 13 of the switching contact piece 12 is sufficiently far into the area the fixed contact piece (11) is retracted, so the light is supplied from the light source 34 interrupted to the light-sensitive sensor 33, a corresponding signal via the line 30 is fed to the control unit 27 and the (not shown, but already mentioned) impulse switch affects the power supply to the inductive Interrupt winding unit 26. The anchor assembly 21 stops and the desired contact connection between the fixed contact pieces (11) and one with the lead contacts 16 and 17 connected line system is made. To open the isolating switch - again via the mentioned pulse switch in the control unit 27 - affects the armature assembly 21 in the opposite direction of rotation, the switching contact piece 12 thus extended again from the fixed contact pieces (11), until the de of the Sohaltkontakt.Lückes (in the illustration) pointing downwards 12, that is, its sliding contact area 15, to an actuator of the limit switch 32 stö1t, which in turn triggers an impulse for the impulse switch and thus the inductive winding unit 26 separates from the feed current and the armature assembly 21 stops.

Der wesentliche Vorteil dieser Antriebsvorrichtung ist in erster Linie darin zu sehen, daß keine längsverschieblichen oder drehbeweglichen Teile die Kapselung 10 durchdringen und somit eine gute und dauerhafte Abdichtung des Inneren der Kapselung 10 gewährleistet ist.The main advantage of this drive device is first and foremost it can be seen that there are no longitudinally displaceable or rotatable parts of the encapsulation 10 penetrate and thus a good and permanent seal of the interior of the enclosure 10 is guaranteed.

Eine solche Antriebsvorrichtung eignet sich insbesondere für KunststoffkapselunrJen mit oder ohne einem dünnwandigem Metallmantel; weniger geeignet ist sie für eine reine Metallkapselung mit dickeren Kapselungswandungen, da hierdurch die induktive Einwirkung der Wicklung 26 auf das Ankeraggregat 21 stark gedämpft wird.Such a drive device is particularly suitable for plastic capsules with or without a thin-walled metal jacket; it is less suitable for one pure metal encapsulation with thicker encapsulation walls, as this makes the inductive Action of the winding 26 on the armature assembly 21 is strongly attenuated.

Eine im Grundprinzip sehr ähnliche Antriebsvorrichtung veranschaulicht die F i g u r 2. Auch hier befindet sich innerhalb einer Kapselung 37 ein (nicht näher gezeigtes) Stromschienensystem, von welchem Festkontaktstücke 38 und 39 ausgehen, in deren Endbereich ebenfalls Sichtfenster in der Kapselung 37 angeordnet sind, von denen eines erkennbar und mit der Ziffer 40 versehen ist. Um die Kapselung 37 ist wiederum ein Statoraggregat mit einer induktiven Wicklung 41 und einem Magnetbleehpaket 42 angeordnet, welches auf ein Ankeraggregat 43 im Inneren der Kapselung 37 einzuwirken vermag. Im Gegensatz zum vorher erläuterten Ausführungsbeispiel ist hier allerdings das Ankeraggregat 43 mit einem Schaltkontaktstift 44 - über einen Spannstift 45 - starr verbunden. Der Schaltkontaktstift 44 weist an seiner in der Darstellung nach. unten weisenden Längshälfte ein Außengewinde auf und ist in diesem Gewindebereich in einem Mutterlager 46 gelagert und geführt. Von diesem Mutterlager 46 gehen Kontaktfinf:r'£r 47 und 48 aus, welche mittels einer Federklammer 49 an den Schaltkontaktstift 44 gedrückt werden und so eine hinreichende elektrische Verbindung zwischen diesem Schaltkontaktstift 44 und einem (nur symbolisch angedeuteten) Leitungssystem 50 herstellen. Befestigt ist das Mutterlager 46 mittels in das Innere der Kapselung 37 hineinragenden Ausformungen 51 und einem Haltering 52, welcher (auf nicht erkennbare Weise) innerhalb der Kapselung 37 befestigt ist und zur unverdrehbaren Lage des Mutterlagers 46 beiträgt.A drive device that is very similar in principle is illustrated the F i g u r 2. Here, too, is located within an encapsulation 37 (not busbar system (shown in more detail), from which fixed contact pieces 38 and 39 proceed, in the end area of which there are also viewing windows in the encapsulation 37, one of which is recognizable and marked with the number 40. Around the enclosure 37 is in turn a stator assembly with an inductive winding 41 and a magnetic sheet package 42 arranged, which act on an anchor assembly 43 inside the encapsulation 37 able. In contrast to the previously explained exemplary embodiment, however, here the armature assembly 43 with a switch contact pin 44 - via a dowel pin 45 - rigidly connected. The switch contact pin 44 has at its in the illustration after. The longitudinal half facing below has an external thread and is in this thread area stored and managed in a mother store 46. From this mother store 46 go contact inf: r '£ r 47 and 48, which are attached to the switch contact pin 44 by means of a spring clip 49 are pressed and so a sufficient electrical connection between them Switching contact pin 44 and a (only symbolically indicated) line system 50 produce. The nut bearing 46 is fastened by means of the inside of the encapsulation 37 protruding formations 51 and a retaining ring 52, which (on not recognizable Way) is fixed within the enclosure 37 and to the non-rotatable position of the Mother camp 46 contributes.

Die induktive Wicklung 41 ist übrigens auch hier über eine mehrpolige Leitung 53 mit einer Steuer- und Schalteinheit 511 verbunden, von welcher die Stromversorgung der induktiven Wicklung 41 ausgeht. Der Trennvorgang bzw. Zuschaltvorgang geschieht im Prinzip in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, mit dem Unterschied allerdings, daß das Ankeraggregat 43 mitsamt dem Schaltkontaktstift 44 verdreht und gleichzeitig in axialer Richtung verschoben wird, weshalb auch das Statoraggregat eine entsprechende Längenbemessung aufweisen muß.The inductive winding 41 is also here via a multi-pole Line 53 is connected to a control and switching unit 511, from which the power supply the inductive winding 41 goes out. The disconnection process or the connection process takes place in principle in the same way as in the embodiment of FIG. 1, with the The difference, however, is that the armature assembly 43 together with the switch contact pin 44 is rotated and at the same time displaced in the axial direction, which is why the The stator assembly must have a corresponding length measurement.

Die Endabschaltung kann, wie beim vorher beschriebenen Ausführungbeispiel, mittels Endschalterrl oder optischer Abtastung erfolgen, stattdessen aber auch durch einen Umdrehungszähler mechanischer oder optoelektronischer Art.The limit switch can, as in the previously described exemplary embodiment, by means of limit switches or optical scanning, but instead also by a Revolution counters of a mechanical or optoelectronic type.

Der Vorteil einer Vermeidung von Durchbrüchen für darin zu bewegenden Teilen ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel in vollem Umfange gewahrt.The advantage of avoiding breakthroughs for those to be moved therein Sharing is also preserved to the full extent in this exemplary embodiment.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g u r 3 veranschaulicht - in gegenfiber den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen verkleinertem Maßstab - eine nach dem Hubmagnet-System wirkende Antriebsvorrichtung für eine Trennschalter-Anordnung. Diese ist auch wiederum in einer rohrförmigen Kapselung 55 angeordnet und besteht aus Festkonktaktstücken 56 und 57 sowie einem Schaltkontaktstift 58, welcher seinerseits über ein flexibles Leiterband 59 auf nicht weiter dargestellte Weise mit einem Leitersystem. elektrisch verbunden ist. Der Schaltkontaktstift 58 ist über einen Bund 60 und Haltewinkel 61 und 62 mit einem rohrförmigen Ankeraggregat 63 aus magnetisierbarem Meta. starr verbunden. Um die Kapselung 55 sind zwei wechselweise mit einer Stromquelle verbindbare induktive Wicklungen 64 und 65 angeordnet, und zwar dient die in der Darstellung obere Wicklung 64 dem Zuschaltvorgang (Ankeraggregat 63 und Schaltkontaktstift 58 schnellen in die gestrichelt dargestellte Lage), die untere Wicklung 65 hingegen dient dem Trennvorgang, in welchem das Ankeraggregat und der Scllaltkontaktstift schließlich die voll ausgezeichnete Lage einnehmen. Eine solche Antriebsvorrichtung ist hinsichtlich ihres Aufbaues und auch hinsichtlich der benötigten Teile besonders einfach, zumal es hierbei auch keine Schaltvorrichtungen für die Endstellungen bedarf, vielmehr genügen hier (schematisch angedeutete) Anschlage 66 und 67, an welchen das Ankerav>gregat 63 in den beiden Endstellungen abgebremst wird. Zusatzliche einfache Rastvorrichtungen (nicht gezeigt; beispielsweise kleine Kugelrastungen) vermögen das Ankeraggregat 63 auch in der jeweiligen Stellung soweit zu sichern, daR eine Verschiebung infolge von Erschütterungen mit hinreichender Sicherheit ausgeschlossen werden kann. Wie bereits eingangs angedeutet, eignen sich solche Antriebsvorrichtungen nach dem Hubmagnet-System allerdings in erster Linie nur in jenen Anwendungsfällen, in denen keine besonders großen Kontaktdrücke erforderlich sind, da es sonst insbesondere bei der Einleitung des Trennvorganges zu Trennschwierigkeiten kommen könnte.The exemplary embodiment according to FIG. 3 illustrates - in opposite direction the previously described embodiments reduced scale - one after the lifting magnet system acting drive device for a circuit breaker arrangement. This is in turn arranged and consists in a tubular encapsulation 55 from fixed contact pieces 56 and 57 and a switch contact pin 58, which in turn Via a flexible conductor strip 59 in a manner not shown with a conductor system. is electrically connected. The switch contact pin 58 is about a collar 60 and bracket 61 and 62 with a tubular armature assembly 63 made of magnetizable metal. rigid tied together. Around the encapsulation 55, two can be alternately connected to a power source inductive windings 64 and 65 arranged, namely the one used in the illustration upper winding 64 the connection process (armature assembly 63 and switch contact pin 58 fast in the position shown in dashed lines), the lower winding 65, however serves the separation process in which the armature unit and the switch contact pin finally take the fully excellent location. Such a drive device is special in terms of its structure and also in terms of the parts required simple, especially since no switching devices are required for the end positions, on the contrary, stops 66 and 67 (indicated schematically) on which are sufficient here the armature unit 63 is braked in the two end positions. Additional simple Latching devices (not shown; for example small Ball catches) the armature assembly 63 is also able to do so in the respective position to ensure that a shift as a result of vibrations with sufficient Security can be excluded. As already indicated at the beginning, are suitable such drive devices based on the solenoid system, however, primarily only in those applications in which no particularly high contact pressures are required otherwise, especially when initiating the separation process, separation difficulties will arise could come.

In F i g u r 4 schließlich ist eine Antriebsvorrichtung angedeutet, welche nach dem Prinzip eines Linearmotors arbeitet und - wie auch beim vorher erläuterten Ausführungsbeispiel - einen Schaltkontaktstift 68 unmittelbar in zuschaltender oder trennender Richtung betätigt. Auch hier findet ein aus magnetisierbarem Material bestehondes ohr als Ankeraggregat 69 Verwendung. Der schon genannte Schaltkontaktstift 68 ist auf praktisch gleiche Weise wie beim vorher erläuterten Ausführungsbeispiel mit dem Ankeraggregat 69 starr verbunden, nämlich über einen Bund 70 und Winkelelemente 71 und 72.Finally, in FIG. 4, a drive device is indicated, which works on the principle of a linear motor and - as with the previously explained Embodiment - a switch contact pin 68 directly in the switchable or separating direction actuated. Here, too, there is one made of magnetizable material Existing ear as anchor assembly 69 use. The switch contact pin already mentioned 68 is in much the same way as the previously discussed embodiment rigidly connected to the anchor assembly 69, namely via a collar 70 and angle elements 71 and 72.

Allerdings ist dieser Schaltkontaktstift 68 mittels Schleifkontaktarmen 73 und 74 an einem (nicht gezeigten) Leitungssystem angeschlossen, wirkt aber an seinem nach oben weisenden Ende mit gleichartigen Festkontaktstücken 75 und 76 zusammen, wie sie im vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel Verwendung finden. Das Statoraggregat setzt sich aus einem Magnetblechpaket 77 und einer speziellen induktiven Einheit 78 zusammen. Durch Erregung und entsprechende Polung der induktiven Einheit 78 IäAt sich somit das Ankeraggregat 69 mitsamt dem Schaltkontaktstift 68 aus der voll ausgezeichneten Trennlage in die gestrichelt angedeutete Einschaltlage bewegen und - durch entsprechende Umpolung der induktiven Einheit 78 - aus der Einschaltlage wieder zurück in die Trennlage.However, this switch contact pin 68 is by means of sliding contact arms 73 and 74 connected to a (not shown) line system, but acts its upward-facing end together with fixed contact pieces 75 and 76 of the same type, as they are used in the previously described embodiment. The stator unit consists of a magnetic sheet package 77 and a special inductive unit 78 together. By excitation and corresponding polarity of the inductive unit 78 IäAt Thus, the armature assembly 69 together with the switch contact pin 68 from the fully distinguished Separating layer Move to the switch-on position indicated by dashed lines and - by corresponding polarity reversal of the inductive unit 78 - from the switched-on position back into the separating layer.

Die Kräfteverhältnisse >ind hierbei weitaus günstiger als beim reinen Hubmagnetsystem, allerdings ist das Statoraggregat in seiner Herstellung aufwendiger.The balance of power> ind here is far more favorable than with pure lifting magnet system, but the stator unit is in its manufacture more elaborate.

Wie bereits eingangs der Figurenbeschreibung zum Ausdruck gebracht, hdelt es vich bei den darlrestell.ten Konstruktionen um Ausführungsbeispiele, welche dazu auch noch teilweise schematisiert oder vereinfacht dargestellt worden sind. Mannigfache Abweichungon von den dargestellten Ausführungen sind denkbar und realisierbar, ohne den eigentlichen Erfindungsgedanken zu verlassen.As already stated at the beginning of the description of the figures, In the case of the Darlrestell.ten constructions, it is about exemplary embodiments, which have also been shown partially schematized or simplified. Manifold deviations from the designs shown are conceivable and feasible, without leaving the actual inventive idea.

Claims

Claims 1. Electromagnetic device for driving a * s single-phase, arranged in a tubular encapsulation element and with at least one rod-shaped, Movable in the longitudinal direction and interacting with fixed mating contact pieces Switching device equipped with switch contact pin for medium-voltage or high-voltage switching and distribution systems, characterized in that the drive device is essentially composed of one around the outer wall of the encapsulation element (10) arranged stator assembly in the form of at least one inductive winding (26) and, optionally, an associated fixed, integral or assembled one Magnetic iron element (25) and one arranged within the encapsulation element movable, inductively influenceable by the stator unit in the sense of a movement process' the switching contact pin (12) directly or indirectly driving the armature assembly (21).

2. Drive device according to claim 1, characterized in that the stator assembly (6> 4, 65) and the armature assembly (63) interacting with a lifting magnet system form in the manner of a plunger magnet, the switch contact pin (58) from Anchoring unit can be driven directly or indirectly via an intermediate piece.

(Fig. 3) 3. Drive device according to claim?, Characterized marked, that the stator assembly consists of two in the direction of movement of the armature assembly (63) Staggered inductive windings (6, 65) composed of which the one is the switch-on movement and the other is the opening movement of the armature unit causes. (Fig.

3) 4. Drive device according to claim 1, characterized in that that the stator assembly (77, 78) and the armature assembly (69) interacting with one another form an axial drive system Form in the manner of a linear motor, -wherein the Sohaltkontaktstift (68) from the motor armature can be driven directly or indirectly via an intermediate piece. (Fig.

4)

5. Drive device according to at least one of claims 1 to 4 characterized in that the longitudinal movement of the armature assembly from ein.em tilt spring mechanism is influenced or supported.

6. Drive device according to claim 1, characterized in that the stator assembly (25, 26; 41, 42) and the armature assembly (21) interact Form rotating drive system in the manner of a squirrel cage motor, the switching contact pin (-12; 44) can be driven axially by means of a screw drive. (Fig. 1 and 2)

7. Drive device according to claim 6, characterized in that the switching contact piece (44) with the designed as a squirrel cage armature unit (43) is rigidly coupled and a m-it having an external thread provided T.Sngsbereich, within. whose he in one Internal thread of a stationary I. bearing-supported (46) is rotatably mounted. (Fig. 2)

8. A drive device according to claim 6, characterized in that that the armature assembly (21), which is designed as a rotor, is at its fulcrum Has internal thread or with a centrally arranged sleeve (20) with an internal thread is rigidly connected, that the anchor unit or the sleeve connected to it against elne axial displacement is secured and that the internal thread of the armature assembly or the sleeve connected to this with an external thread area of the against rotation secured switching contact pin (12) cooperates in such a way that the switching contact pin is movable in the axial direction when the armature assembly rotates. (Fig. 1)

9 Drive device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that that the switching contact pin (58) via a flexible conductor (59) with a Busbar system or connected to a grounding bar, (Fig. 3)

10. Drive device according to at least one of Claims 1 to 8, characterized in that that the switching contact pin (12; 44) has at least one sliding contact (16, 17; 47, 48), but preferably via two or more sliding contacts with a busbar system (50) or connected to an earthing bar.

11. Drive device according to claim 10, characterized in that that the sliding contacts (16, 17) resting on the Schlatkontaktstift (12) each be guided in an axial groove (18, 19) of the sliding contact pin and at the same time form an anti-twist device for this switch contact pin,

12th Drive device according to at least one of Claims 1 to 11, characterized in that that in the wall of the enclosure (10; 37) in the area of the fixed mating contact pieces (11; 38, 39) at least one viewing window (35, 36; 40) is arranged. (Fig. 1 and 2)

13. Drive device according to at least one of claims 1 to 12 7 thereby characterized in that in the area of the two intended end positions of the switch contact pin (12) Devices for switching off the movement of the armature unit are arranged, in particular mechanically operated limit switches or optical switch position sensing devices. (Fig. 1)

14. Drive device with a rotating armature assembly according to at least one of claims 6 to 12, characterized in that the detection and signaling the end positions of the switch contact pin is carried out by means of a revolution counter.

15. Drive device according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the normal operation from a power supply from the power supply to the inductive part of the stator unit on netztindabhSngi.ges generator is switchable.