DE605391C - Schalter mit Lichtbogenloeschung durch stroemendes Druckgas und sichtbarer Trennstelle - Google Patents

Description

Zusatz zum Patent 599

Das Hauptpatent betrifft einen Druckgasschalter, bei welchem das Schaltstück nach vollzogener Stromunterbrechung die Schaltkammer verläßt und auf diese Weise eine in Luft sichtbare Trennstelle herstellt. Bei einer derartigen Anordnung ist es nun erforderlich, dafür zu sorgen, daß das bewegte Schaltstück nach seinem Austritt aus der Schaltkammer noch in geeigneter Weise geführt ist, damit es beim Einschalten durch die mit Rücksicht auf die Vermeidung von Druckgasverlusten eng zu haltende Öffnung der Schaltkammer wieder richtig eintreten kann, ohne daß Klemmungen entstehen. Bei den im Hauptpatent beschriebenen Ausführungsformen sind zu diesem Zweck besondere Gleitlager außerhalb der Schaltkammer vorgesehen, die auf besonderen Abstützvorrichtungen isoliert befestigt werden müssen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,

ao diese besonderen Führungsvorrichtungen und die zu ihrer Befestigung dienenden Stützisolatoren dadurch entbehrlich zu machen, daß die zum Antrieb der beweglichen Schaltstifte ohnehin erforderlichen Antriebsgestänge derart ausgebildet werden, daß sie gleichzeitig als Führungsvorrichtung für die beweglichen Schaltstifte außerhalb der Kammer dienen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß für den Antrieb der bewegten Schaltstifte der einzelnen Unter- ' brechungssteilen je eine aus zwei um ortsfeste Punkte drehbaren Hebern bestehende Parallelogrammführung vorgesehen, wobei die Achsrichtung der Hebel in der eingeschalteten Stellung des Schalters angenähert senkrecht zur Achsrichtung des Schaltstiftes steht. Hierdurch wird erreicht, daß das bewegte Schaltstück ohne besondere Gleitlager außerhalb der Schaltkammer eine eindeutig definierte Bahn beschreibt und sich im Anfang der Ausschaltbewegung, solange die Spitze des Schaltstiftes noch innerhalb derSchaltkammer ist, im wesentlichen axial bewegt, so daß die Austrittsöffnung aus der Schaltkammer klein gehalten werden kann.

Besonders zweckmäßig wird die Anordnung, wenn der Winkel, den das der Schaltkammer zugewandte Ende des Schaltstiftes mit den Hebelachsen in der Einschaltstellung bildet, etwas größer als 90 ° ist, da hierbei die Parallelverschiebung der Achse des Schaltstiftes im ersten Teil des Ausschaltweges besonders klein wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Abb. ι und 2 zeigen den Auf- und Grundriß eines Druckgasdüsenschalters für Drehstrom mit zweifacher Unterbrechung. Die Düsenkontakte ι werden über Bogenrohre 4 von je einem hohlen, als Druckgaszuführung dienenden Isolierkörper 6 getragen, der zur Erhöhung sei-

ner Festigkeit mit Rippen 7 versehen und auf dem Schaltergestell 19 befestigt ist. An der Düse ι befindet sich der Stromanschluß 5. 3 ist die Schaltkammer aus keramischem oder geschichtetem Isolierstoff, die zur Druckgaszuführung zu der Unterbrechungsstelle dient. Die Stützer 6 sind durch Stutzen 9 mit einem für alle Unterbrechungsstellen gemeinsamen Rohr 10 verbunden, dem das Druckgas durch einen Anschlußstutzen 11 zugeführt wird. Im Schaltergestell 19 können auch das Druckgasgefäß, die Ventile und die übrigen Zubehörteile Platz finden. Die Schaltstifte 2 sind für je zwei Düsen durch Kurzschlußstücke 31 leitend ig miteinander verbunden und nach unten hin durch die Rohrstücke 30, die an ihrem unterer^ Ende ebenfalls eine Querverbindung besitzen, verlängert. An 31 und dieser unteren Querverbindung greifen die Hebel 24 und 25 gelenkig an, die eine Parallelogrammführung für den Schaltstift bilden. Der Hebel 25, dessen Nabe 28 in dem Lager 21,22 gelagert ist, wird über die aus den Stützern 32 bestehende Isolierwelle angetrieben. Die obere Lagerhälfte 22 trägt über die Rippe 23 das Lager 43, in welchem der Hebel 24 drehbar gelagert ist. Das Lager 21, 22 wird von einem Stützer 20 getragen, der ebenfalls auf dem Schaltergestell 19 befestigt ist.

Der Grundriß in Abb. 2 zeigt die Anordnung der Isolierwelle. Zwischen den Phasen befinden sich je zwei Isolierstützer 32, gegebenenfalls auch eine Durchführung, die in der Mitte den geerdeten Flansch 33 besitzen, von welchen der eine als Antriebshebel 26 ausgebildet ist. An diesem Antriebshebel 26 greifen die Laschen 17 an, welche ihrerseits von dem Druckgasantrieb 12 über eine Kolbenstange 13, einen Hebel 14, eine gemeinsame Welle 15 und einen Hebel 16 bewegt werden. Durch die Anordnung der geerdeten Flanschen 33 zwischen den Phasen wird erreicht, daß sich zwischen diesen kein Kriechweg ausbilden kann, vielmehr werden etwa entstehende Kriechströme direkt nach Erde abgeleitet.

Bei der Ausschaltung bewegt sich das Schaltstück 2 dank der Parallelogrammführung durch die Hebel 24 und 25 und die gewählte Lage der Hebeldrehpunkte derart nach unten, daß die Verschiebung des Schaltstückes 2 in seitlicher Richtung so lange vernachlässigbar klein bleibt, bis die Spitze des Schaltstückes die Schaltkammer verlassen hat. Die Bahn der Gelenkpunkte ist in der Zeichnung gestrichelt angedeutet. In der ausgeschalteten Stellung des Schalters sind die Kurzschlußstücke 2 und die Hebel 24 und 25 nebst den dazugehörigen Lagern spannungslos, so daß eine Kontrolle des Stiftkontaktes und des Bewegungsmechanismus auch ohne Ziehen der Trennschalter möglich ist. Die Unterbrechungsstelle des ausgeschalteten Schalters ist frei in Luft sichtbar, so daß sich eine besondere Anzeigevorrichtung für die Schalterstellungen erübrigt. Besondere Führungen für die Schaltstifte werden nicht benötigt.

In Abb. 3 und 4 ist eine ähnliche Ausführungsform, jedoch mit horizontaler Achsrichtung der Düsenkontakte 2, dargestellt. Das Schaltstück besteht hier aus je zwei Schaltstiften 2, die durch eine Querverbindung 31 miteinander verbunden sind. Die Schaltstifte 2 setzen sich nach hinten in Rohren 77 fort, die durch ein Rohr 78 miteinander verbunden sind. An die Rohre 77 schließen sich die Rohre 79 an, die schließlich durch eine Querverbindung 80 miteinander verbunden sind. Es entsteht also ein dreimal verstrebter Rahmen, wobei die drei Querverbindungen 31, 78 und 80 durch die Strebe 76 versteift sind. Die Strebe 76 ist auf der Querverbindung 78 durch das Rohr 81 abgestützt; das so zusammengesetzte Schaltstück weist trotz geringen Gewichtes eine erhebliche Festigkeit auf. Dieses Schaltstück wird von den hier als Gabelhebe] ausgebildeten Parallelogrammhebeln 25 und 24 sowohl getragen als auch geführt und bewegt. Der Gabelhebel 25 endigt in Lagerbuchsen 82, die die Querverbindung 78 umgreifen. Der Gabelhebel 24 umgreift mit dem Lager 83 die Querverbindung 80. Die Hebel 24 und 25 sind in dem Doppellager 21 gelagert, und zwar der Hebel 24 bei 43 und der Hebel 25 bei 28. Die Hebel 25 der einzelnen Schaltelemente sind durch die Isolierwelle 32 miteinander verbunden, an deren Flansch 84 der Antriebshebel 26 befestigt ist. An letzterem greift der Isolierpleuel 61 an, der über ein Triebwerk 16, 15, 14 von dem Druckgasantrieb 12 bewegt wird. Das Doppellager 21 wird von dem Stützer 20 getragen, der auf dem Schaltergerüst 19 befestigt ist. In diesem findet auch das Druckgassammeirohr 10, das Druckgasgefäß, der Antrieb usw. Platz. Die Anordnung ist im Grundriß für einen Pol eines Drehstromschalters mit vierfacher Unterbrechung gezeichnet. Die Parallelogrammführung der Schaltstücke kann natürlich auch bei einem Schalter mit zweifacher Unterbrechung angewandt werden; es würden dann nur die beiden mittleren Düsen auf Spannungsabstand auseinandergerückt, das Kurzschlußstück 63 entfernt und die Isolierwelle 32 entsprechend verlängert.

Die ausgeschaltete Stellung des Schalters ist in Abb. 3 strichpunktiert angedeutet; es ist auch hier die Anordnung so getroffen, daß die Höhenverschiebung des Schaltstückes während der Kontaktgabe vernachlässigbar klein ist.

Abb. 5 zeigt einen Pol eines Drehstromschalters ähnlich Abb. 3 und 4 mit dem Unterschied, daß hier die Hebel 24 und 25 durch starre Hängeisolatoren 113 und 114 ersetzt sind, die mit ihren unteren Armaturen 115 und 116 die Quer-

verbindungen 31 und 78 des Schaltstückes gelenkig umgreifen. Die Hängeisolatoren sind bei

107 und 108 gelagert und können um diesen Drehpunkt geschwenkt werden. Der Antrieb der Hängeisolatoren erfolgt über eine geerdete Welle 108, die für einen Pol oder auch für den ganzen Schalter gemeinsam sein kann, über den Hebel 112 durch die Lasche 17, Hebel 16, Welle 15, Hebel 14 vom Druckgasantrieb 12. Die beiden Hängeketten 113 und 114 sind untereinander über Hebel 110 und 109 durch die Lasche IH gelenkig verbunden. Die Lagerpunkte 107 und 108 werden von dem U-Eisen 105 des Schaltergerüstes getragen. Diese U-Eisen sind auf den Ständereisen 104 und der Verstrebung 106 befestigt. Die ausgeschaltete Stellung des Schaltstückes ist strichpunktiert angedeutet. Die Hängeketten 113 und 114 müssen genau gleich lang sein, ebenso wie der Abstand zwisehen 31 und 78 gleich dem zwischen 107 und

108 sein muß. Die Düse 1 ist auch hier mit der Düsenkammer 50 verbunden, die mit dem Isolierrohr 51 ausgekleidet ist und an ihrem einen Ende mit dem Führungsring 3 aus Isolierstoff verschlossen ist. Die Düsenkammer besitzt an ihrem unteren Ende ein Rohrstück 102, welches tubusartig in dem Rohrstück 103 gleitet. Das Rohrstück 103 wird von dem hohlen Stützer 6 getragen, welcher über einen Flansch auf dem Schaltergestell 19 befestigt ist und durch welchen die Druckgaszuführung zu den Düsenkontakten erfolgt. Die vertikale Verschiebbarkeit der Düsenkammer 50 mit der Düse 1 hat zur Folge, daß sich der Düsenkontakt der parallelen Höhenverschiebung des Schaltstückes 2 anpassen kann.

Statt den Antrieb des Schaltstückes durch Verdrehen des Aufhängepunktes 108 der Hängeisolatoren vorzunehmen, kann man auch, wie' auf der rechten Seite der Abb. 5 strichpunktiert angedeutet, den Antrieb über einen Isolierpleuel 120 und den geerdeten Hebel 121 und Welle 122 vornehmen. Der Isolierpleuel 120 greift dann an der Querverbindung 78 an, und die Hänge-

♦5 ketten 113 und 114 dienen dann nicht mehr zum Antrieb des Schaltstückes, sondern stellen lediglich Träger und Führung des Schaltstückes dar. Die geerdete Welle 122 kann dann in gleicher Weise, wie vorher schon beschrieben, durch einen Druckgasantrieb oder durch sonst irgendeine Antriebsart bewegt werden. Bei beiden Antriebsarten des Schaltstückes wird zweckmäßig das Lager der Hängeketten mit den Hebern 112 und 110 bzw. 109 starr zusammengebaut und die Welle 107 bzw. 108 in den feststehenden Lagern mitgedreht.

In der Abb. 5 ist der Druckgasantrieb 12 im Schaltergestell 19 vorgesehen. Der Druckgasantrieb könnte aber auch zur Vermeidung der langen Antriebslasche 17 und unter Fortfall der Welle 15 mit den= Hebeln 14 und 16 an den U-Eisen 105 angeordnet werden und dort die Hängeisolatoren 113 und 114 direkt antreiben. In diesem Falle müssen dann nur zwei dünne Druckgasrohrleitungen für das Ein- und Ausschaltgas nach oben geführt werden.

In Abb. 6 und 7 ist schließlich ein Pol eines Drehstromschalters mit zweifacher Unterbrechung gezeichnet, bei welchem das Schaltstück bei der Ausschaltung nach oben aus der Düse herausbewegt wird. Auf dem hohlen Stützer 6, der über einen Flansch auf dem Schaltergestell 19 befestigt ist, ist die Kappe 145 vorgesehen, die die Schaltdüse 146 trägt. Die Düse ist nach oben hin durch den Isolieraufsatz 147 .verlängert. Das bewegliche Schaltstück selbst besteht aus dem konischen Kontaktstück 148 und dem Stromzuführungsstift 149, der von dem schirmartigen Isolierstück 150 umhüllt ist. Die Stromzuführungsstifte 149 sind durch die Querverbindung 31 miteinander verbunden und nach oben hin durch die zwei Rohre 77 verlängert, die an ihrem oberen Ende ebenfalls die Querverbindung 78 besitzen. Durch die Querverbindung 31 sind also zwei Konuskontakte 148 hintereinandergeschaltet. Die Bewegung und Führung dieser hintereinandergeschalteten Kontakte erfolgt durch zwei parallel zueinander angeordnete Hebel 24 und 25, die mit den Naben 151 bzw, 152 die Querverbindungen 31 bzw. 78 gelenkig umgreifen. Die Hebel 24 und 25, die als doppelte Gabelhebel ausgebildet sind, sind bei 154 und 155 gelagert und werden durch einen Isolierpleuel 61 bewegt. Die rechten Hälften der Gabelhebel 24 und 25 sind durch die Laschen 156 miteinander verbunden. Die Lager 154 und 155 werden von dem Stützer 20 getragen, der auf dem Schaltergestell 19 befestigt ist. Der Antrieb des Isolierpleuels 61 erfolgt über Hebel i6, Welle 15, Hebel 14 vom Druckgasantrieb 12 aus.

Zur Ausschaltung wird das Schaltstück nach oben bewegt, wobei zwischen den beiden Düsen 146 und den beiden Konuskontakten 148 der Strom unterbrochen wird. Das durch den höhlen Stützer 6 zuströmende Druckgas durchtritt angenähert senkrecht den Lichtbogen und bringt diesen zum Erlöschen. Die Schaltgase werden durch den Isolierschirm 150 abgelenkt und ins Freie ausgestoßen. Der Umlenkungsstoß der Schaltgase wird dabei zur Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit ausgenutzt. Um einen sicheren Kontakt in der Einschaltstellung zu erzielen, ist es zweckmäßig, den Isolierpleuel 61 über einen Kniehebel zu bewegen, der in der ganz ng ausgeschalteten und ganz eingeschalteten Stellung des Schalters seinen Totpunkt hat. Zweckmäßig wird dabei in das Gestänge ein Federausgleich gelegt, der den Hubüberschuß aufnimmt. Dieser ist zur Erzielung eines sicheren Kontaktes notwendig. Die ausgeschaltete Stellung des Schalters ist strichpunktiert angedeu-

tet. Der Schaltwinkel könnte jedoch noch größer gewählt werden, so daß in der ausgeschalteten Stellung das spannungslose Schaltstück leicht von der Rückseite des Schalters zugängig ist. Die Lage der Drehpunkte 154 und 155 ist so gewählt, daß der Konuskontakt 148 innerhalb der Düse 146 sich fast geradlinig bewegt und erst nach Verlassen der Düse seitlich verschoben wird. Die übrige Anordnung bezüglich der Druckgaszuführung und der Anordnung der übrigen Apparate im Schaltergestell 19 entspricht den vorher beschriebenen Abbildungen.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   ig i. Schalter mit Lichtbogenlöschung durch

   strömendes Druckgas und sichtbarer Trennstelle nach Patent 599 207, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des bewegten Schaltstiftes (2) eine aus zwei um ortsfeste Punkte (32, 43) drehbaren Hebeln (24, 25) bestehende Parallelogrammführung vorgesehen ist, wobei die Achsrichtung der Hebel (24, 25) in der eingeschalteten Stellung des Schalters angenähert senkrecht zur Achsrichtung des Schaltstiftes (2) steht.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, den das der Schaltkammer (3) zugewandte Ende des Schaltstiftes (2) mit den Hebelachsen (24,25) in der Einschaltstellung bildet, etwas größer als 90 ° ist, derart, daß die Parallelverschiebung des Schaltstiftes während seiner Bewegung innerhalb der Schaltkammer nur gering ist.
3. 3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, insbesondere mit Mehrfachunterbrechung, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (24 und 25) spannungführend und isoliert gelagert sind, wobei je einer der Hebel (25) durch eine für mehrere Unterbrechungsstellen gemeinsame Isolierwelle (32) angetrieben ist.
4. 4. Schalter nach Anspruch 1 bis 3, insbesondere füg Aufstellung im Freien, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelogrammführung für den beweglichen Kontakt aus zwei hängend angeordneten starren oder Kettenisolatoren (113,114) besteht (Abb. 5).
5. 5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Schalt-Stückes (2,77) durch Verdrehen des Aufhängepunktes (108) eines der beiden starren Hängeisolatoren (113,114) erfolgt, so daß das Schaltstück (2) auf einem Kreisbogen, dessen Radius durch die Länge der Hängeisolatoren bestimmt ist, ausschwingt.
6. 6. Schalter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich feststehende Kontaktdüse (1) derart beweglich angeordnet ist, daß sie sich der von einer Geraden abweichenden Bewegung des Schaltstükkes (2) anpassen kann (Abb. 5).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen