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Schubschalter mit Druckgasbeblasung der Unterbrechungsstelle Die Erfindung
bezieht sich auf einen Schubschalter, insbesondere für hohe Leistungen mit Druckgasbeblasung
der Unterbrechungsstelle.
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Bei den bekannten Schubschaltern, die als Trennschalter ausgebildet
werden, überträgt in der Riegel der Isolatorkopf des schwenkbarere Isolators die
Bewegung direkt auf den beweglichen Schaltstift, indem dieser und der Antriebspunkt
des Isolators die gleiche Geschwindigkeit haben. Bei den erforderlichen großen Schaltgeschwindigkeiten
ist es nicht zu vermeiden, daß der bewegliche Isolator erheblichen Beanspruchungen
ausgesetzt wird. Da die hauptsächlich in Frage kommenden Porzellanisolatoren sein
besonders hohes Eigengewicht haben, ist ihre Verwendung an dieser Stelle infolge
der Massenwirkung, insbesondere wenn man eine derartige Bauweise für Leistungsschalter
anwenden wollte, bei denen hohe - Schaltgeschwindigkeiten unerläßlich sind, praktisch
kaum möglich. Für derartige Zwecke kommen daher nur feuchtigkeitsempfindliche, organische,
insbesondere geschichtete Isolierstoffe in Betracht; die Isolatoren aus derartigen
Isolierstoffen sind aber für die Aufstellung der Schalter im Freien ungeeignet.
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Es sind zwar Schalter mit schwenkbaren Isolatoren bekannt, bei denen
durch Anwendung zusätzlicher Antriebsmittel besonders große Isolationsabstände erstrebt
werden. Hierbei handelt es sich jedoch ausschließlich um Trennschalter, bei denen
das Tnennmness@er in der Ebene der Isolatorenlängsachsen und nach oben ausgeschwenkt
wird. Die zusätzlichen Antriebsmittel sind dabei so ausgebildet, daß das Trennmesser
z. B. beim Ausschalten zunächst eine kurze Längsbewegung ausführt, bis -das Messer
den Gegenkontakt verläßt, und dann erst ausgeschwenkt wird, während beim Einschalten
diese Bewegungen in umgekehrter Reihenfolge vorgenommen werden. Hierdurch sollen
offensichtlich die Beanspruchungen des einen langen Hebelarm bildenden Schwenkmessers
auf Zug beschränkt werden, um nachteilige Biegungsbeanspruchungen zu vermeiden.
Durch eine derartige Konstruktion werden somit beim Ausschalten. am Anfang und beim
Einschalten am Ende des Schaltvorganges nur geringe Geschwindigkeiten erreicht,
so. daß
die Anordnung für die Ausbildung als Leistungsschalter mit
Druckgasbeblasung unbrauchbar ist.
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Es sind auch Schubschalter bekannt, bei denen das Schließen und öffnen
der Kontakte. durch Drehen eines Isolators um seine Längsachse bewirkt wird. Der
bewegte Kontakt mit der Kontaktstange wird dabei mittels Kuppelstangen und Antriebshebel
auf Führungsstangen vom Drehisolator aus betätigt. Da die Kontaktstange und :die
Kupplungselemente auf dieselbe Geschwindigkeit wie die der bewegten Kontakte gebracht
und beim Ausschalten auch wieder schnell getrennt werden müssen, und da ferner auf
der langen Führungsbahn Reibungen und Klemmungen überwunden werden müssen, hat diese
Bauart hohe Beanspruchungen am Drchisolator zur Folge. Die Führung der Kontaktstange
auf den in der Bewegungsrichtung liegenden Führungsstangen läßt :eine Verwendung
im Freien nicht zu, weil Eisbildung und Schnee die Bewegung des Mechanismus verhindern
könnten. Sie ist deshalb für Druckgasleistungsschalter, die große Trenn- und Einscbaltgeschtvindigkeiten
erfordern, und für Freiluftschalter nicht brauchbar.
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Demgegenüber geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß es bei
Druckgasschaltern genügt, wenn das bewegte Schaltstück in der Nähe des feststehenden
Gegenkontaktes auf hohe Geschwindigkeit kommt und die Schaltstücke schnell schließt
oder zwecks Leistungsunterbrechung mit hoher Geschwindigkeit trennt, damit die Löschung
des Lichtbogens günstig gestaltet wird und :die Kontakte schnell den Einflüssen
des Lichtbogens entzogen werden, und daß die Geschwindigkeit der bewegten Teile
bei der Herstellung :des Isolationsabstandes abnehmen kann; von großer Bedeutung
ist es jedoch, .daß nur geringe Massen auf hohe Geschwindigkeiten gebracht werden
und daß die Reibung auf ein Mindestmaß beschränkt bleibt und jede ungewollte Sperrung,
z. B. durch Vereisung oder Verklemmung, ausgeschlossen ist. Demgemäß zeichnet sich
die Erfindung im wesentlichen dadurch aus, daß zwischen dem beweglichen Isolator
und :einem :oder mehreren feststehenden Isolatoren ein Mechanismus angeordnet ist,
der am beweglichen Kontakt zum mindesten auf dem Teil des MTeges in der Nähe dies
Gegenkontaktes eine größere Geschwindigkeit erzeugt, als die Geschwindigkeit des
Antriebspunktes am bew eglicheh Isolator beträgt, wobei die Masse, die mit Höchstgeschwindigkeit
bewegt wird, nur :einen Bruchteil der gesamten bewegten Masse ausmacht. Durch die
Erfindung wird hierbei nicht nur ein Schubschalter geschaffen, dessen Anwendung
als Leistungs- und Trennschalter .geeignet ist und bei dem der Kopf des Porzellanisolators
weitgehendst entlastet ist, sondern eine Anordnung erzielt, bei der keine besonderen
Gleitführungen für den beweglichen Kontakt erforderlich sind. Neben der äußerst
ratunsparenden Bauweise des Schubschalters ist die Lagerung des beweglichen Schaltstückes
so gewählt, daß lange Reibungswege vermieden werden und die Lenkung des Systems
im wesentlichen nur mittels Drehzapfen kleinen Durchmessers erfolgt, so daß selbst
bei etwaigen Ver:eisunger, keine Hemmungen im Einleiten der Schaltbewegung auftreten.
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Auf der Zeichnung ist eine der möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht; es zeigen: Abb. i :eine Seitenansicht des Schubschalters, Abb.
a eine Abart des Mechanismus nach Abb. i.
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Auf einem beispielsweise fahrbaren Gestell 16, das zugleich als Druckgasvarratsbehälter
ausgebildet werden kann, sind feststehende Isolatoren 6, 8 sowie ein schwenkbarer
Isolator 7 vorgesehen. Der feststehende, bei dem Ausführungsbeispiel zugleich das
Druckgas führende Isolator 6 trägt eine Kalotte 17, in der ein beispielsweise abgefederter
Kontakt 15 geführt ist, der die Aufgabe des feststehenden Gegenkontaktes erfüllt.
Der mit dem Gegenkontakt 15 zusammenwirkende bewegliche Kontakt 5 ist an dem Schenkel
3 eines Mechanismus i, 3 vorgesehen. Der Mechanismus i, 3 kann beispielsweise als
ein Kniegelenk mit :einem Gelenkpunkt i i ausgebildet werden. Der Mechanismus i,
3 ist mittels eines Teiles i an dem feststehenden Isolator beweglich angeschlossen,
während der Schenkel 3 des Mechanismus mittels eines besonderen Lenkers z am Kopf
des beweglichen Isolators schwenkbar abgestützt ist. Am Kopf des beweglichen Isolators
ist auch die Antriebsstange 4 angeschlossen, die mit dem Teil i beweglich gekuppelt
ist. Auf diese Weise ist zwischen dem schwenkbaren Isolator 7 und dem beweglichen
Kontakt 5 :eine Übersetzung eingeschaltet, die es :ermöglicht, am beweglichen Kontakt
5 mindestens in der Nähe des Gegenkontaktes :eine höhere Geschwindigkeit zu erzeugen
als die Geschwindigkeit, die am Kopf :des Isolators herrscht. Bei dem Ausführungsbeispiel
ist die Geschwindigkeit des beweglichen Kontaktes 5 etwa doppelt so groß gewählt
als die am Kopf des Isolators.- Die Geschwindigkeit der beweglichen Kontaktspitze
hängt von der Lage des Angriffspunktes der Antriebsstange 4 am Teil i des Mechanismus
und von der Lage des Aufhängepunktes i o auf dem Schenkel 3 ab.
Durch
die dargestellte Anordnung wird zugleicherreicht, daß der bewegliche Kontakt 5 trotz
der Anordnung eines schwenkbaren Isolators 7 in der Nähe des zugeordneten Gegenkontaktes
15 einen mindestens nahezu geradlinigen Verlauf hat, indem die für sich kreisförmige
Bewegung des Kontaktes 5 um den Zapfen io durch die nach der :entgegengesetzten
Seite gerichtete Schwenkung des Lenkers 2 um den Punkt 12 am schwenkbaren Isolator
7 ausgeglichen wird, so daß sich als Resultierende eine nahezu geradlinige Bewegung
der Spitze des Kontaktes 5 ergibt. Auf diese Weise kann der Kontakt 5 sicher in
die den Gegenkontakt 15 aufnehmende Kalotte 17 .eingeführt werden.
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Der Schenkel 3 des Mechanismus wird deshalb zweckmäßig derart ausgebildet,
daß der den Kontaktdruck erzeugende Punkt 14 mit dem Gelenkpunkt i o und dem Kniegelenk
i i ein Dreieck bildet. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, da infolge der
einseitigen Lagerung und des auf den Kontakt 5 lastenden Kontaktdruckes ein Moment
auf den Schenkel 3 ausgeübt wird, das Selbstsperrung z. B. durch Vereisung verhindert.
Das vorn Eis :erzeugte Gegenmoment wird durch Verwendung von Drehzapfen kleinen
Durchmessers und durch Anordnung der Gelenke der Stange 4 und des Lenkers 2 innerhalb
der z. B. U-förmig ausgebildeten Schenkel i und 3 klein gehalten und damit unwirksam
gemacht.
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Bei dem dargestellten Beispiel wird der Mechanismus 1, 3 zugleich
zur Stromübertragung vorn der Unterbrechungsstelle zur metallenen Fassung des Isolators
8 benutzt.
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Zwecks einer weiteren Vereinfachung können der Lenker 2 und die Antriebsstange
4 ,einen gemeinsamen, auf dem Kopf des beweglichen Isolators 7 vorgesehenen Drehzapfen
besitzen.
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An Stelle der in der Abb. i wiedergegebenen Anordnung kann die Ausbildung
des Schenkels des Mechanismus 1, 3 nach Abb. 2 gewählt werden, indem man einen feststehenden
Zapfen 20 in einem Langloch 21 des Schenkels 3 gleiten läßt.