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(11) | EP 0 796 501 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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| (54) |
DREISTELLUNGSSCHALTERANTRIEB FÜR MITTELSPANNUNGSSCHALTANLAGEN THREE-POSITION DISCONNECTOR FOR MEDIUM-VOLTAGE SWITCHGEAR MECANISME DE COMMANDE POUR DISJONCTEUR A TROIS POSITIONS POUR APPAREILLAGES DE COMMUTATION MOYENNE TENSION |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
1.1. der Dreistellungsschalterantrieb ist durch ein Schrittschaltgetriebe realisiert, dessen drehbare Schaltwelle durch eine Betätigungswelle-Trenner und durch eine Betätigungswelle-Erder gebildet ist,
1.2. die Betätigungswelle-Erder ist mit der Betätigungswelle-Trenner zahnradgekoppelt, wobei die Betätigungswelle-Trenner fest mit einer Antriebsscheibe mit sich mittensymmetrisch gegenüberstehenden Treibzapfen verbunden ist,
1.3. die Treibzapfen greifen in Schaltkulissen eines hinter der Antriebsscheibe angeordneten Schaltschlittens derart ein, daß eine gerichtete Eingangs-Drehbewegung der Antriebsscheibe eine gerichtete Linearbewegung des Schaltschlittens bewirkt und mit dem Eingriff eines Treibzapfens in eine Sperrkontur der Schaltkulisse eine Verriegelung der erreichten Schaltstellung erzielt ist,
1.4. der Schaltschlitten weist vorzugsweise längsmittensymmetrisch angeordnete Mitnehmerbolzen auf, die durch eine innerhalb einer ortsfest positionierten Grundplatte mit an die Kontur der Mitnehmerbolzen angepaßte linear verlaufende Nuten geführt sind,
1.5. einer der Mitnehmerbolzen greift in eine Längsnut eines hinter der Grundplatte angeordneten Abtriebshebels derart ein, daß eine mit dem Abtriebshebel starr verbundene, vorzugsweise in der Ebene der Betätigungswelle-Trenner und -Erder angeordnete Abtriebswelle die gerichtete Eingangs-Drehbewegung der Antriebsscheibe in eine Ausgangs-Drehbewegung mit definiertem Drehwinkel umwandelt.
2.1. die Betätigungswelle-Trenner ist starr mit einer Kurvenscheibe mit Führungsbahnen verbunden,
2.2. in die Führungsbahnen greifen ein Führungsstift-Trenner eines Steuerhebel-Trenners und ein Führungsstift-Erder eines zum Steuerhebel-Trenner spiegelsymmetrisch angeordneten Steuerhebel-Erders derart ein, daß jeweils ein am entgegengesetzten Ende eines jeweiligen Drehlager-Trenners/-Erders um eine Drehachse einer jeweiligen Anzeigewelle-Trenner/-Erder bewegbarer Umlenkhebel-Trenner/-Erder eine mit der jeweiligen Anzeigewelle-Trenner/-Erder fest verbundener Zeiger-Trenner/-Erder eine visuelle Anzeige der jeweiligen Schaltstellungen bewirkt, und die jeweilige Anzeigewelle-Trenner/-Erder die drehbare Schaltwelle-Trenner/-Erder eines jeweiligen Meldeschalters-Trenner/-Erder zur elektrischen Anzeige der Schaltstellung Trenner/Erder bildet,
2.3. die Zeiger-Trenner/-Erder sind jeweils mit einem festen Anschlagbolzen zur Verriegelung eines durch eine Verriegelungswelle steuerbaren Blendenverschlusses zur Freigabe des Zuganges zu der Betätigungswelle-Trenner/-Erder ausgestattet.
3.1. die Verriegelungswelle ist formschlüssig mit dem Blendenverschluß derart mit einem ein elektrisches Ausgangssignal bewirkenden Kipphebel und einem ein mechanisches Ausgangssignal bewirkenden Verriegelungshebel verbunden, daß durch ein Einwirken eines jeweiligen Querbolzens auf den Kipphebel und den Verriegelungshebel eine Drehlageveränderung derselben erzeugt ist,
3.2. die Verriegelungswelle ist mittels eines Querbolzens durch ein mechanisch einwirkendes Eingangssignal sperrbar,
3.3. der formschlüssig mit der Verriegelungswelle verbundene Blendenverschluß bewirkt, daß bei gesperrter Verriegelungswelle die Freigabe einer Betätigungsöffnung gesperrt ist.
4.1. die Antriebsscheibe ist durch einen zahnradgekoppelten Elektromotorantrieb steuerbar,
4.2. der Elektromotorantrieb ist in beiden Drehrichtungen antreibbar,
4.3. der Elektromotorantrieb steht mit einer der Betätigungswellen-Trenner/-Erder direkt zahnradgekoppelt in Eingriff.
5.1. der Dreistellungsschalterantrieb ist in der Trennerfunktion von der Schaltstellung AUS nach EIN bzw. EIN nach AUS durch eine Rechtsdrehung bzw. durch eine Linksdrehung der Betätigungswelle-Trenner um 180° realisiert,
5.2. der Dreistellungsschalterantrieb ist in der Erderfunktion von der Schaltstellung AUS nach EIN bzw. EIN nach AUS durch eine Rechtsdrehung bzw. durch eine Linksdrehung der Betätigungswelle-Erder um 180° realisiert.
1.1. der Dreistellungsschalterantrieb ist durch ein Schrittschaltgetriebe (SSG) realisiert, dessen drehbare Schaltwelle durch eine Betätigungswelle-Trenner (BWT) und durch eine Betätigungswelle-Erder (BWE) gebildet ist,
1.2. die Betätigungswelle-Erder (BWE) ist mit der Betätigungswelle-Trenner (BWT) zahnradgekoppelt, wobei die Betätigungswelle-Trenner (BWT) fest mit einer Antriebsscheibe (ANS) mit sich mittensymmetrisch gegenüberstehenden Treibzapfen (TZ1, 2) verbunden ist,
1.3. die Treibzapfen (TZ1,2) greifen in Schaltkulissen (SKU) eines hinter der Antriebsscheibe (ANS) angeordneten Schaltschlittens (SSC) derart ein, daß eine gerichtete Eingangs-Drehbewegung der Antriebsscheibe (ANS) eine gerichtete Linearbewegung (HBG) des Schaltschlittens (SSC) bewirkt und mit dem Eingriff eines Treibzapfens (TZ2) in eine Sperrkontur der Schaltkulisse (SKU) eine Verriegelung der erreichten Schaltstellung erzielt ist,
1.4. der Schaltschlitten (SSC) weist vorzugsweise längsmittensymmetrisch angeordnete Mitnehmerbolzen (MB1,2) auf, die durch eine innerhalb einer ortsfest positionierten Grundplatte (GRP) mit an die Kontur der Mitnehmerbolzen (MB1,2) angepaßte annähernd linear verlaufende Nuten (FN1,2) geführt sind,
1.5. einer der Mitnehmerbolzen (MB1 oder MB2) greift in eine Längsnut (LNT) eines hinter der Grundplatte (GRP) angeordneten Abtriebshebels (ABH) derart ein, daß eine mit dem Abtriebshebel (ABM) starr verbundene, vorzugsweise in der Ebene der Betätigungswelle-Trenner und -Erder (BWT und BWE) angeordnete Abtriebswelle (ABW) die gerichtete Eingangs-Drehbewegung der Antriebsscheibe(ANS) in eine Ausgangs-Drehbewegung mit definiertem Drehwinkel (DRW) umwandelt.
2.1. die Betätigungswelle-Trenner (BWT) ist starr mit einer Kurvenscheibe (KVS) mit Führungsbahnen (FBN) verbunden,
2.2. in die Führungsbahnen (FBN) greifen ein Führungsstift-Trenner (FST) eines Steuerhebel-Trenners (SHT) und ein Führungsstift-Erder (FSE) eines zum Steuerhebel-Trenner (SHT) spiegelsymmetrisch angeordneten Steuerhebel-Erders (SHE) derart ein, daß jeweils ein am entgegengesetzten Ende eines jeweiligen Drehlager-Trenners/-Erders (DLT, DLE) um eine Drehachse einer jeweiligen Anzeigewelle-Trenner/-Erder (AWT/E) bewegbarer Umlenkhebel-Trenner/-Erder (ULT/E) eine mit der jeweiligen Anzeigewelle-Trenner/-Erder (AWT/E) fest verbundener Zeiger-Trenner/-Erder (ZGT/E) eine visuelle Anzeige der jeweiligen Schaltstellungen bewirkt, und die jeweilige Anzeigewelle-Trenner/-Erder die drehbare Schaltwelle-Trenner/-Erder eines jeweiligen Meldeschalters-Trenner/-Erder zur elektrischen Anzeige der Schaltstellung Trenner/Erder bildet,
2.3. die Zeiger-Trenner/-Erder (ZGT/E) sind jeweils mit einem festen Anschlagbolzen (ABT/E) zur Verriegelung eines durch eine Verriegelungswelle (VRW) steuerbaren Blendenverschlusses (BLV) zur Freigabe des Zuganges zu der Betätigungswelle-Trenner/-Erder (BWT/E) ausgestattet.
3.1. die Verriegelungswelle (VRW) ist formschlüssig mit dem Blendenverschluß (BLV) derart mit einem ein elektrisches Ausgangssignal bewirkenden Kipphebel (KHB) und einem ein mechanisches Ausgangssignal bewirkenden Verriegelungshebel (VRH) verbunden, daß durch ein Einwirken eines jeweiligen Querbolzens auf den Kipphebel (KHB) und den Verriegelungshebel (VRH) eine Drehlageveränderung derselben erzeugt ist,
3.2. die Verriegelungswelle (VRW) ist mittels eines Querbolzens (QB2) durch ein mechanisch einwirkendes Eingangssignal sperrbar,
3.3. der formschlüssig mit der Verriegelungswelle (VRW) verbundene Blendenverschluß (BLV) bewirkt, daß bei gesperrter Verriegelungswelle (VRW) die Freigabe einer Betätigungsöffnung (BTT bzw. BTE) gesperrt ist.
4.1. die Antriebsscheibe (ANS) ist durch einen zahnradgekoppelten Elektromotorantrieb (EMA) steuerbar,
4.2. der Elektromotorantrieb (EMA) ist in beiden Drehrichtungen antreibbar,
4.3. der Elektromotorantrieb (EMA) steht mit einer der Betätigungswellen-Trenner/Erder (BWT/BWE)) direkt zahnradgekoppelt in Eingriff.
5.1. der Dreistellungsschalterantrieb ist in der Trennerfunktion von der Schaltstellung AUS nach EIN bzw. EIN nach AUS durch eine Rechtsdrehung bzw. durch eine Linksdrehung der Betätigungswelle-Trenner (BWT) um 180° realisiert,
5.2. der Dreistellungsschalterantrieb ist in der Erderfunktion von der Schaltstellung AUS nach EIN bzw. EIN nach AUS durch eine Rechtsdrehung bzw. durch eine Linksdrehung der Betätigungswelle - Erder (BWE) um 180° realisiert.
1.1 the three-position switch operating mechanism is formed by a stepping switchgear (SSG) whose rotatable control shaft is formed by a disconnecting actuating shaft (BWT) and by an earthing actuating shaft (BWE);
1.2 the earthing actuating shaft (BWE) is gear-coupled to the disconnecting actuating shaft (BWT), said disconnecting actuating shaft (BWT) being permanently connected to a driving disc (ANS) with drive pins (TZ1, 2) arranged centro-symmetrically opposite one another;
1.3 the drive pins (TZ1, 2) engage into switching gates (SKU) of a switching slide (SSC) arranged behind the driving disc (ANS), in such manner that a directed input rotational motion of the driving disc (ANS) produces a directed linear motion (HBG) of the switching slide (SSC) and upon the engagement of a drive pin (TZ2) into a locking contour of the switching gate (SKU) a locking of the switching position thus reached is obtained;
1.4 the switching slide (SSC) preferably comprises longitudinally centro-symmetrically arranged engaging bolts (MB1, MB2) which extend through a fixed base plate (GRP) with approximately linearly extending grooves (FN1, 2) adapted to the contour of the engaging bolts (MB1, 2);
1.5 one of the engaging bolts (MB1 or MB2) engages into a longitudinal groove (LNT) of a driven lever (ABH) arranged behind the base plate (GRP), in such manner that a driven shaft (ABW), which is rigidly connected to the driven lever (ABM) and is preferably arranged in the plane of the disconnecting and earthing actuating shafts (BWT and BWE), converts the directed input rotational motion of the driving disc (ANS) into an output rotational motion with a defined angle of rotation (DWR).
2.1 the disconnecting actuating shaft (BWT) is rigidly connected to a cam disc (KVS) with guideways (FBN);
2.2 a disconnecting guide pin (FST) of a disconnecting control lever (SHT) and an earthing guide pin (FSE) of an earthing control lever (SHE), arranged mirror-symmetrically to the disconnecting control lever (SHT), engage into the guideways (FBN) in such manner that in each case via a disconnecting/earthing shift lever (ULT/E) moveable about an axis of rotation of a respective disconnecting/earthing display shaft (AWT/E) at the opposite end of a respective disconnecting/earthing rotary bearing (DLT, DLE), a disconnecting/earthing indicator (ZGT/E) permanently connected to the respective disconnecting/earthing display shaft (AWT/E) effects a visual display of the respective switching positions, and the respective disconnecting/earthing display shaft forms the rotatable disconnecting/earthing control shaft of a respective disconnecting/earthing signalling switch for the electrical display of the disconnecting/earthing switching position;
2.3 the disconnecting/earthing indicators (ZGT/E) are in each case equipped with a fixed stop bolt (ABT/E) for locking a shutter mechanism (BLV), controllable by a locking shaft (VRW), for releasing access to the disconnecting/earthing actuating shaft (BWT/E).
3.1 the locking shaft (VRW) is positively connected to the shutter mechanism (BLV) with a rocker lever (KHB) producing an electrical output signal and with a locking lever (VRH) producing a mechanical output signal, in such manner that as a result of the action of a respective cross-bolt on the rocker lever (KHB) and the locking lever (VRH), a change in its rotational position is effected;
3.2 the locking shaft (VRW) can be blocked by a cross-bolt (QB2) by means of a mechanically acting input signal;
3.3 the shutter mechanism (BLV), which is positively connected to the locking shaft (VRW), blocks the release of an actuating opening (BTT or BTE) when the locking shaft (VRW) is blocked.
4.1 the driving disc (ANS) can be controlled by a gear-coupled electric motor drive mechanism (EMA);
4.2 the electric motor drive mechanism (EMA) can be driven in both rotational directions;
4.3 the electric motor drive mechanism (EMA) is in direct gear-coupled engagement with one of the disconnecting/earthing actuating shafts (BWT/BWE).
5.1 in the disconnecting function the three-position switch operating mechanism is operated from the switching position OFF to ON and ON to OFF by clockwise and anticlockwise rotation respectively of the disconnecting actuating shaft (BWT) by 180°;
5.2 in the earthing function the three-position switch operating mechanism is operated from the switching position OFF to ON and from ON to OFF by clockwise and anticlockwise rotation respectively of the earthing actuating shaft (BWE) by 180°.
1.1. l'entraînement pour commutateur à trois positions est réalisé par un réducteur pas à pas (SSG) dont l'arbre de commutation rotatif est constitué d'un arbre d'actionnement sectionneur (BWT) et d'un arbre d'actionnement de mise à la masse (BWE),
1.2. l'arbre d'actionnement de mise à la masse (BWE) est couplé par roue dentée à l'arbre d'actionnement sectionneur (BWT), l'arbre d'actionnement sectionneur (BWT) étant relié solidairement à un disque d'entraînement (ANS) comportant des tourillons d'entraînement (TZ1, 2) situés symétriquement de façon centrée l'un en face de l'autre,
1.3. les tourillons d'entraînement (TZ1, 2) s'engagent dans des coulisses de commutation (SKU) d'un coulisseau de commutation (SSC) disposé derrière le disque d'entraînement (ANS), de telle sorte qu'un mouvement de rotation d'entrée orienté du disque d'entraînement (ANS) provoque un mouvement linéaire orienté (HBG) du coulisseau de commutation (SSC), et qu'un verrouillage de la position de commutation atteinte soit obtenu par l'engagement d'un tourillon d'entraînement (TZ2) dans un contour de blocage de la coulisse de commutation (SKU),
1.4. le coulisseau de commutation (SSC) comporte de préférence des broches d'entraînement (MB1, 2) disposées symétriquement de façon centrée dans le sens longitudinal, qui passent par une plaque de base (GRP) positionnée à demeure comportant des rainures (FN1, 2) adaptées au contour des broches d'entraînement (MB1, 2), qui s'étendent de façon approximativement linéaire,
1.5. l'une des broches d'entraînement (MB1 ou MB2) s'engage dans une rainure longitudinale (LNT) d'un levier de sortie (ABH) disposé derrière la plaque de base (GRP) de telle sorte qu'un arbre de sortie (ABW), qui est relié de façon rigide au levier de sortie (ABM), de préférence dans le plan de l'arbre d'actionnement sectionneur et de mise à la masse (BWT et BWE), transforme le mouvement de rotation d'entrée orienté du disque d'entraînement (ANS) en un mouvement de rotation de sortie à angle de rotation défini (DRW).
2.1. l'arbre d'actionnement sectionneur (BWT) est relié de façon rigide à un disque à came (KVS) comportant des voies de guidage (FBN),
2.2. une broche de guidage de sectionneur (FST) d'un levier de commande sectionneur (SHT), et une broche de guidage de mise à la masse (FSE) d'un levier de commande de mise à la masse (SHE), disposée symétriquement au levier de commande sectionneur (SHT), s'engagent dans les voies de guidage (FBN) de telle sorte qu'un levier de renvoi sectionneur/de mise à la masse (ULT/E), qui est mobile autour d'un axe de rotation d'un arbre indicateur sectionneur/de mise à la masse (AWT/E) sur l'extrémité opposée d'un palier respectif de pivotement sectionneur/de mise à la masse (DLT/DLE), engendre avec l'indicateur sectionneur/de mise à la masse (ZGT/E) relié solidairement à chaque arbre indicateur sectionneur/de mise à la masse (AWT/E) un affichage visuel des positions de commutation respectives, et que chaque arbre indicateur sectionneur/de mise à la masse forme l'arbre de commutation rotatif sectionneur/de mise à la masse d'un interrupteur de signalisation sectionneur/de mise à la masse respectif pour l'affichage électrique de la position de commutation sectionneur/de mise à la masse,
2.3. les indicateurs sectionneur/de mise à la masse (ZGT/E) sont respectivement équipés d'un ergot de butée fixe (ABT/E) destiné au verrouillage d'un obturateur à diaphragme (BLV) pouvant être commandé par un arbre de verrouillage (VRW) pour libérer l'accès à l'arbre d'actionnement sectionneur/de mise à la masse (BWT/E).
3.1. l'arbre de verrouillage (VRW) est relié avec l'obturateur à diaphragme (BLV) par complémentarité de forme à un levier basculant (KHB) engendrant un signal de sortie électrique, et à un levier de verrouillage (VRH) engendrant un signal de sortie mécanique, de telle sorte qu'une action d'un axe transversal respectif sur le levier basculant (KHB) et sur le levier de verrouillage (VRH) provoque une modification de la position en rotation de ces derniers,
3.2. l'arbre de verrouillage (VRW) peut être bloqué au moyen d'un axe transversal (QB2) par un signal d'entrée à action mécanique,
3.3. l'obturateur à diaphragme (BLV) relié par complémentarité de forme à l'arbre de verrouillage (VRW) assure le blocage d'un orifice d'actionnement (BTT ou BTE) lorsque l'arbre de verrouillage (VRW) est bloqué.
4.1. le disque d'entraînement (ANS) peut être commandé par un entraînement à moteur électrique (EMA) couplé par roue dentée,
4.2. l'entraînement à moteur électrique (EMA) peut être entraîné dans les deux sens de rotation,
4.3. l'entraînement à moteur électrique (EMA) est directement en prise au moyen d'un couplage par roue dentée avec l'un des arbres d'actionnement sectionneur/de mise à la masse (BWT/BWE).
5.1. l'entraînement pour commutateur à trois positions est réalisé afin de pouvoir être placé, dans la fonction de sectionnement, de la position de commutation ARRET sur MARCHE ou MARCHE sur ARRET par une rotation vers la droite ou une rotation vers la gauche de 180° l'arbre d'actionnement sectionneur (BWT) ;
5.2. l'entraînement pour commutateur à trois positions est réalisé afin de pouvoir être placé, dans la fonction de mise à la masse, de la position de commutation ARRET sur MARCHE ou MARCHE sur ARRET par une rotation vers la droite ou une rotation vers la gauche de 180° de l'arbre d'actionnement de mise à la masse (BWE).