[0001] Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter für Mittelspannung mit einem ortsfesten
Trennkontaktstück und einem schwenkbar angeordneten bewegbaren Trennkontaktstück sowie
mit je einem Stützisolator für das ortsfeste und für das bewegbare Trennkontaktstück,
ferner mit einer elektrisch in Reihe mit den Trennkontaktstücken liegenden, als Lastschalteinrichtung
dienenden Vakuumschaltröhre, die beim Einschalten des Lasttrennschalters nach dem
Schließen der Trennkontaktstücke geschlossen und beim Ausschalten vor dem Öffnen der
Trennkontaktstücke geöffnet wird, und mit einem Tragsockel für die Stützisolatoren
und die Vakuumschaltröhre.
[0002] Ein Lasttrennschalter der genannten Art ist durch die DE-C-29 34 776 bekannt geworden.
Die Betätigung der als Lastschalteinrichtung dienenden Vakuumschaltröhre erfolgt dabei
zwangsläufig mittels eines Führungsschlitzes und einer Keilschräge. Diese Arbeitsweise
erfordert es, daß die Antriebsvorrichtung für das bewegbare Trennkontaktstück nicht
nur die Antriebsenergie für das Schließen und Öffnen der Trennstrecke, sondern auch
die Antriebsenergie für die Vakuumschaltröhre aufzubringen hat. Mit Rücksicht auf
die unterschiedlichen Anforderungen der Einheiten für den Trennvorgang und den Lastschaltvorgang
ist es jedoch schwierig, eine solche gemeinsame Antriebsvorrichtung mit geeigneten
Eigenschaften bereitzustellen. Auch ist die bekannte Bauart eines Lasttrennschalters
in den Fällen nicht anwendbar, in denen die Ausladung des Trennmessers im ausgeschalteten
Zustand aus Gründen des Raumbedarfes unerwünscht ist.
[0003] Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Lasttrennschalter
mit verhältnismäßig kleinem Einbauraum zu schaffen, der unter Verwendung erprobter
Baugruppen hergestellt werden kann und der durch Trennung von Trenn- und Lastschaltfunktion
eine hohe mechanische Lebensdauer erreicht.
[0004] Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vakuumschaltröhre
eine eigene Antriebsvorrichtung mit einer Speicherfeder besitzt und daß eine zur Betätigung
des bewegbaren Trennkontaktstückes vorgesehene Schaltwelle mit einer Spannwelle der
Antriebsvorrichtung der Vakuumschaltröhre derart gekuppelt ist, daß die Speicherfeder
der Antriebsvorrichtung der Vakuumschaltröhre durch die Einschaltbewegung des bewegbaren
Trennkontaktstückes gespannt und durch die Ausschaltbewegung entspannt wird und daß
die Antriebsvorrichtung der Vakuumschaltröhre willkürlich freigebbar ist.
[0005] Durch die Verwendung einer gesonderten Antriebsvorrichtung für die Vakuumschaltröhre
wird erreicht, daß das bewegbare Trennkontaktstück nicht in die Kraftübertragung zur
Vakuumschaltröhre eingeschaltet zu werden braucht. Dadurch sind ähnliche Antriebsvorrichtungen
einsetzbar, wie sie für Leistungsschalter bekannt sind. Das bewegbare Trennkontaktstück
benötigt demgegenüber nur einen einfachen Handantrieb, weil die Trennstrecke aufgrund
der Reihenschaltung mit der Vakuumschaltröhre stets spannungslos geschaltet wird.
Ferner entfällt das Erfordernis, eine Trennstrecke mit schwenkbarem Trennmesser zu
verwenden. Vielmehr sind auch die bewährten Schwenkstützer-Trennschalter einsetzbar,
die sich durch gleichbleibenden Raumbedarf im eingeschalteten und ausgeschalteten
Zustand auszeichnen. Eine fehlerhafte Schaltfolge der Trennkontakte und der Vakuumschaltröhre
ist dadurch ausgeschlossen, daß die Speicherfeder der Antriebsvorrichtung der Vakuumschaltröhre
durch die Einschaltbewegung des bewegbaren Trennkontaktstückes gespannt wird. Wird
nämlich die Trennstrecke nach dem Schließen wieder geöffnet, so wird auch die Speicherfeder
für die Vakuumschaltröhre entspannt, so daß die Vakuumschaltröhre nicht bei offener
Trennstrecke geschlossen werden kann.
[0006] Wie bereits erwähnt, können im Rahmen der Erfindung Trennschalter der Bauart mit
Schwingstützer verwendet werden. Dies kann im Rahmen der Erfindung dadurch geschehen,
daß an dem Tragsockel ein weiterer, mittels der Schalterwelle zu betätigender Stützisolator
als Träger des bewegbaren Trennkontaktstückes und ein dritter und vierter Stützisolator
als Träger der Vakuumschaltröhre, einer zugehörigen Polantriebseinheit und einer Anschlußvorrichtung
des Lasttrennschalters angeordnet sind.
[0007] Die erwähnte Spannung und Entspannung der Speicherfeder der Antriebsvorrichtung der
Vakuumschaltröhre durch die Einschaltbewegung des bewegbaren Trennkontaktstückes kann
auf einfache Weise dadurch erzielt werden, daß in dem Tragsockel in paralleler Stellung
zu der Schalterwelle für die Antriebsvorrichtung der Vakuumschaltröhre eine Spannwelle
drehbar gelagert ist, daß an der Schalterwelle und an der Spannwelle je ein Kurbelarm
angebracht ist und daß die Kurbelarme miteinander gekuppelt sind.
[0008] Zur Verringerung der Abmessungen des Lasttrennschalters kann noch dadurch beigetragen
werden, daß die Speicherfeder der Antriebsvorrichtung der Vakuumschaltröhre in dem
Tragsockel angeordnet und zur Übertragung der Federkraft zu der Polantriebseinheit
eine isolierende Koppelstange vorgesehen ist.
[0009] Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
[0010] Die Figur 1 zeigt einen Lasttrennschalter in einer Seitenansicht.
[0011] In der Figur 2 ist der Lasttrennschalter gemäß der Figur 1 in dreipoliger Ausführung
in der Vorderansicht dargestellt.
[0012] Der in der Figur 1 gezeigte Lasttrennschalter 1 besitzt einen Tragsockel 2, der in
bekannter Weise aus Stahlblech bestehen kann. Auf dem Tragsockel 2 sind insgesamt
für jeden Pol vier Stützisolatoren 3, 6, 11 und 17 angebracht. Der oberste Stützisolator
3 dient als Träger eines feststehenden Trennkontaktes 4 und einer oberen Anschlußvorrichtung
5. Der folgende Stützisolator 6 ist auf einer Schalterwelle 7 angebracht, die in dem
Tragsockel 2 gelagert ist. An seinem freien Ende trägt der Stützsolator 6 ein bewegbares
Trennkontaktstück 10, daß in der Figur 1 in der geöffneten Stellung gezeigt ist. Durch
Drehen der Schalterwelle 7 läßt sich der Stützisolator 6 mit dem bewegbaren Trennkontaktstück
10 im Uhrzeigersinn schwenken, wodurch das Trennkonaktstück 10 mit dem ortsfesten
Trennkontaktstück 4 in Eingriff gelangt.
[0013] An dem Tragsockel 2 ist dem Stützisolator 6 benachbart ein weiterer Stützisolator
11 fest montiert. Dieser trägt eine Klemmvorrichtung 12, an der ein biegsames schleifenfömiges
Stromband 13 zur Verbindung mit dem bewegbaren Trennkontaktstück 10 befestigt ist.
Ferner ist an der Klemmvorrichtung 12 ein feststehender Anschlußbolzen 14 einer Vakuumschaltröhre
15 befestigt. Das gegenüberliegende Ende der Vakuumschaltröhre 15 ruht in einer Polantriebseinheit
16, die an einem weiteren Stützisolator 17 angebracht ist. An der Polantriebseinheit
16 befindet sich auch eine untere Anschlußvorrichtung 18.
[0014] In paralleler Stellung zur der Schalterwelle 7 ist in dem Tragsockel 2 des Lasttrennschalters
1 eine Spannwelle 20 drehbar gelagert, die einen Kurbelarm 21 besitzt. Ein weiterer,
ähnlicher Kurbelarm 22 befindet sich an der Schalterwelle 7. Die Kurbelarme sind miteinander
durch eine Stange 23 derart gekuppelt, daß bei einer Drehung der Schalterwelle 7 die
Spannwelle 20 im gleichen Sinne mitgenommen wird. Mit der Spannwelle 20 ist wenigstens
eine geeignete Speicherfeder 24 verbunden, die in der Figur 1 als Schraubenfeder dargestellt
ist. Gleichfalls geeignet sind Biegefedern, welche die Spannwelle 20 umgeben. Wie
man erkennt, wird somit beim Drehen der Schalterwelle 7 im Sinne des Einschaltens
die Speicherfeder 24 gespannt. Diese ist Bestandteil einer als Ganzes mit 25 bezeichneten
Antriebsvorrichtung der Vakuumschaltröhre 15, zu der die Polantriebseinheit 16 gehört.
Weiterer Bestandteil der Antriebsvorrichtung 25 ist eine isolierende Koppelstange
26, welche die Kraft der Speicherfeder 24 auf die Polantriebseinheit 16 überträgt.
[0015] In der Figur 1 ist der Lasttrennschalter 1 im ausgeschalteten Zustand gezeigt. Zum
Einschalten wird, wie bereits erwähnt, durch Drehen der Schalterwelle 7 das bewegbare
Trennkonaktstück 10 in Eingriff mit dem ortsfesten Trennkontaktstück 4 gebracht. Bei
diesem Vorgang wird mittels der Stange 23 die Speicherfeder 24 gespannt. Zum Einschalten
der als Lastschaltvorichtung dienenden Vakuumschaltröhre 15 wird nun eine nicht gesondert
dargestellte Verklinkung üblicher Bauart freigegeben, wodurch die Kraft der Speicherfeder
24 mittels der Koppelstange 26 auf die Polantriebseinheit 16 übertragen und die Schaltstücke
der Vakuumschaltröhre 15 geschlossen werden. Damit besteht eine durchgehende elektrische
Verbindung zwischen der oberen Anschlußvorrichtung 5 am Stützisolator 3 und der unteren
Anschlußvorrichtung 18 an der Polantriebseinheit 16.
[0016] Das Ausschalten des Lasttrennschalters 1 erfolgt in umgekehrter Reihenfolge der beschriebenen
Vorgänge. Zunächst wird durch Lösung einer geeigneten Ausschaltverklinkung mittels
der Polantriebseinheit 16 die Vakuumschaltröhre 15 betätigt, um deren Schaltstücke
voneinander zu trennen. Dies kann man auch dadurch erreichen, indem man die Spannwelle
20 oder die Schalterwelle 7 mit einem Freilauf ausrüstet, der, bevor er die Spannwelle
zurückbewegt, die Ausschaltverklinkung der Vakuumschaltröhre 15 löst. Hiermit wird
der Stromkreis, in den der Lasttrennschalter 1 eingeschaltet ist, unterbrochen. Anschließend
kann durch Drehung der Schalterwelle 7 und Schwenkung des Stützisolators 6 seine Ausgangslage
(Figur 1) eine sichtbare Trennstrecke geschaffen werden.
[0017] Wie der Figur 2 zu entnehmen ist, sind auf dem Tragsockel 2 nebeneinander drei der
anhand der Figur 1 erläuterten Poleinheiten angeordnet. Die Schalterwelle 7 und die
Spannwelle 20 erstrecken sich dabei zweckmäßig über die gesamte Breite des Tragsockel
2 und können mit ihren Enden in der Endwangen 27 des Tragsockels 2 gelagert sein.
[0018] Die aus der Vakuumschaltröhre 15 und der Antriebsvorrichtung 25 bestehende Lastschaltvorrichtung
bildet eine selbständig funktionsfähige Baugruppe, die durch ihren Speicherantrieb
ähnlich wie ein Leistungsschalter arbeitet. Durch die Kupplung mit der Schalterwelle
7 ist jedoch dafür gesorgt, daß die Antriebsenergie für die Vakuumschaltröhre 15 erst
dann zur Verfügung steht, wenn die Trennkontaktstücke 4 und 10 geschlossen sind. Ferner
wird durch die Kuppelstange 23 erreicht, daß die Speicherfeder 24 wieder entspannt
wird, und damit die Vakuumschaltröhre 15 nicht eingeschaltet werden kann, wenn aus
beliebigen Grund die bereits geschlossenen Trennkontaktstücke 4 und 10 wieder geöffnet
werden. Durch die Ausbildung der Antriebsvorrichtung 25 als Speicherantrieb besteht
auch eine günstige Möglichkeit für eine Auslösung durch den Schlagbolzen einer in
Reihe mit dem Lasttrennschalter 1 liegenden Sicherung. Sicherungen für den vorliegenden
Zeck sind als HH-Sicherungen allgemein bekannt, so daß von einer näheren Beschreibung
abgesehen werden kann.
[0019] Die Verwendung der Antriebsvorrichtung 25 erlaubt es auch, im Unterschied zu Lasttrennschaltern
anderer Bauart, die eine Lastschalteinrichtung in Gestalt eines Löschrohres oder einer
Flachlöschkammer besitzen, das Trennkontaktstück 10 mit mäßiger Geschwindigkeit zu
betätigen. Es genügt daher eine einfache Drehung der Schalterwelle 7 von Hand. Diese
Eigenschaft des neuen Lasttrennschalters ist auch dann vorteilhaft, wenn eine Fernsteuerung
vorgesehen ist, da sich die geringen Anforderungen an die Schaltgeschwindigkeit auch
auf den Aufwand für eine fernsteuerbare Antriebsvorrichtung, z. B. einen Motorantrieb,
vorteilhaft auswirken.
1. Lasttrennschalter (1) für Mittelspannung mit einem ortsfesten Trennkontaktstück (4)
und einem schwenkbar angeordneten bewegbaren Trennkontaktstück (10) sowie mit je einem
Stützisolator (3, 6) für das ortsfeste und für das bewegbare Trennkontaktstück (4,
10), ferner mit einer elektrisch in Reihe mit den Trennkontaktstücken (4, 10) liegenden,
als Lastschalteinrichtung dienenden Vakuumschaltröhre (15), die beim Einschalten des
Lasttrennschalters (1) nach dem Schließen der Trennkontaktstücke (4, 10) geschlossen
und beim Ausschalten vor dem Öffnen der Trennkontaktstücke (4, 10) geöffnet wird,
und mit einem Tragsockel (2) für die Stützisolatoren (3, 6) und die Vakuumschaltröhre
(15),
dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumschaltröhre (15) eine eigene Antriebsvorrichtung (25) mit einer Speicherfeder
(24) besitzt und daß eine zur Betätigung des bewegbaren Trennkontaktstückes (10) vorgesehene
Schalterwelle (7) mit einer Spannwelle (20) der Antriebsvorrichtung (25) der Vakuumschaltröhre
(15) derart gekuppelt ist, daß die Speicherfeder (24) der Antriebsvorrichtung (25)
der Vakuumschaltröhre (15) durch die Einschaltbewegung des bewegbaren Trennkontaktstückes
(10) gespannt und durch die Ausschaltbewegung entspannt wird und daß die Antriebsvorrichtung
(25) der Vakuumschaltröhre (15) willkürlich freigebbar ist.
2. Lasttrennschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Tragsockel (2 ) ein weiterer, mittels der Schalterwelle (7) zu betätigender
Stützisolator (6) als Träger des bewegbaren Trennkontaktstückes (10) und ein vierter
Stützisolator (17) als Träger der Vakuumschaltröhre (15), einer zugehörigen Polantriebseinheit
(16) und einer Anschlußvorrichtung (18) des Lasttrennschalters (1) angeordnet sind.
3. Lasttrennschalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tragsockel (2) in paralleler Stellung zu der Schalterwelle (7) für die
Antriebsvorrichtung (25) der Vakuumschaltröhre (15) eine Spannwelle (20) drehbar gelagert
ist, daß an der Spannwelle (20) und an der Schhalterwelle (7) je ein Kurbelarm (21,
22) angebracht ist und daß die Kurbelarme (21, 22) durch eine Stange (23) miteinander
gekuppelt sind.
4. Lasttrennschalter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherfeder (24) der Antriebsvorrichtung (25) der Vakuumschaltröhre (15)
in dem Tragsockel (2) angeordnet und zur Übertragung der Federkraft zu der Polantriebseinheit
(16) eine isolierende Koppelstange (26) vorgesehen ist.