| (19) |
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(11) |
EP 1 961 027 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.11.2013 Patentblatt 2013/46 |
| (22) |
Anmeldetag: 12.12.2006 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2006/069594 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2007/068693 (21.06.2007 Gazette 2007/25) |
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| (54) |
LASTTRENNSCHALTER FÜR EINE GEKAPSELTE SCHALTANLAGE UND PERMANENTMAGNETSYSTEM FÜR EINEN
LASTTRENNSCHALTER
LOAD INTERRUPTER FOR AN ENCAPSULATED SWITCHGEAR AND PERMANENT MAGNET SYSTEM FOR A
LOAD INTERRUPTER
SECTIONNEUR DE CHARGE POUR POSTE DE COMMUTATION BLINDE, ET SYSTEME D'AIMANT PERMANENT
POUR SECTIONNEUR DE CHARGE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
13.12.2005 DE 102005060633
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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27.08.2008 Patentblatt 2008/35 |
| (73) |
Patentinhaber: Siemens Aktiengesellschaft |
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80333 München (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- DIRKS, Rolf
47877 Willich (DE)
- HÖRTZ, Frank
67549 Worms (DE)
- KARIC, Vedad
67549 Worms (DE)
- SCHMITT, Peter
63069 Offenbach (DE)
- TEICHMANN, Jörg
63755 Alzenau (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A2- 0 088 167 GB-A- 2 218 262
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EP-B1- 0 296 915 GB-A- 2 224 885
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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). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter für eine gekapselte gasisolierte Schaltanlage
mit mindestens einem Kontaktsystem, welches eine Festkontaktanordnung sowie eine schwenkbare
Bewegkontaktanordnung und ein der Festkontaktanordnung zugeordnetes Permanentmagnetsystem
mit jeweils einem einzigen Permanentmagneten für jeweils einen Festkontakt der Festkontaktanordnung
umfasst.
[0002] Ein derartiger Lasttrennschalter ist aus der
GB 2 218 262 A bekannt.
[0003] Ein anderer Lasttrennschalter ist aus der
EP 0 296 915 B1 bekannt. Der dort offenbarte Lasttrenndrehschalter umfasst zwei diametral gegenüberliegende
feststehende Kontakte als Festkontaktanordnung sowie ein an einer Schaltwelle angeordnetes
Drehmesser als Bewegkontaktanordnung. In den feststehenden Kontakten sind bei diesem
Lasttrenndrehschalter jeweils Dauermagnete als Permanentmagnetsystem angeordnet. Diese
Anordnung der Dauermagnete bewirkt eine Verschiebung eines Lichtbogens, welcher beim
Öffnen des Kontaktsystems entsteht, derart, dass sich ein Lichtbogenfußpunkt durch
magnetische Beblasung in eine Schattenlage an der Festkontaktanordnung verschiebt,
wodurch eine Neuzündung nach der natürlichen Löschung des Lichtbogens nach einem Stromnulldurchgang
verhindert wird.
[0004] Weitere andere Lasttrennschalter mit Permanentmagnetsystemen sind aus der
GB 2 224 885 A und der
EP 0 088 167 A2 bekannt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Lasttrennschalter der eingangs
erwähnten Art auszubilden, welcher bei einem hohen Schaltvermögen einen einfachen
und kostengünstigen Aufbau aufweist.
[0005] Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass das Permanentmagnetsystem
außen an der Festkontaktanordnung in einem Bereich zwischen einer ersten durch eine
Bewegungsbahn der Bewegkontaktanordnung bestimmten Grenzlage und einer zweiten durch
die Festkontaktanordnung bestimmten Grenzlage galvanisch mit dieser verbunden derart
gehalten ist, dass sich ein beim Öffnen des Lasttrennschalters entstehender Lichtbogen
zu dem Permanentmagnetsystem erstreckt.
[0006] Mit einer derartigen Anordnung des Permanentmagnetsystems an der Festkontaktanordnung
wird in einfacher Weise eine Lichtbogen-Löscheinrichtung für den Lasttrennschalter
ausgebildet, weil das Permanentmagnetsystem ohne besondere Ausgestaltung der Festkontaktanordnung
außen an dieser angebracht ist. Mit einer derartigen Anordnung wird in einfacher Weise
ein Übertreten des Lichtbogens von der Festkontaktanordnung auf das Permanentmagnetsystem
gewährleistet.
[0007] In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist das Permanentmagnetsystem mit seiner Bodenseite
einem beim Öffnen des Kontaktsystems entstehenden Lichtbogen zugewandt angeordnet.
Eine derartige Anordnung gewährleistet in einfacher Weise eine Wechselwirkung des
Lichtbogens mit dem Magnetfeld des Permanentmagnetsystems.
[0008] In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist der ringförmige Permanentmagnet
derart angeordnet, dass er den Festkontakt umschließt. Auch bei einer solchen Anordnung
ist ein Übertreten des Lichtbogens von der Festkontaktanordnung auf das Permanentmagnetsystem
in einfacher Weise ermöglicht.
[0009] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist das Permanentmagnetsystem unter
einem Winkel zwischen 65° und 75° zur Ausrichtung der Festkontaktanordnung angeordnet.
Durch eine Reihe von Versuchen wurde ein derartiger Winkel als besonders vorteilhaft
für das Übertreten des Lichtbogens von der Festkontaktanordnung auf das Permanentmagnetsystem
bestimmt.
[0010] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist an der Bewegkontaktanordnung ein
Nachlaufkontakt gelenkig angeordnet, wobei zwischen dem Nachlaufkontakt und dem Permanentmagnetsystem
bis zu einem Öffnungsgrenzwinkel zwischen der Festkontaktanordnung und der Bewegkontaktanordnung
eine galvanische Verbindung ausgebildet ist, und bei einem größeren Winkel als dem
Öffnungsgrenzwinkel die galvanische Verbindung zwischen dem Nachlaufkontakt und dem
Permanentmagnetsystem getrennt ist. Mittels eines derartigen Nachlaufkontaktes wird
vorteilhafterweise ein Brennen des Lichtbogens zwischen dem Permanentmagnetsystem
und dem Nachlaufkontakt gewährleistet.
[0011] In weiterer Ausgestaltung liegt der Nachlaufkontakt bei geschlossenem Kontaktsystem
an der Festkontaktanordnung an und wechselt beim Öffnen des Kontaktsystems unter Beibehaltung
der galvanischen Verbindung mit der Festkontaktanordnung zum Permanentmagnetsystem
und hebt bei Erreichen des Öffnungsgrenzwinkels die galvanische Verbindung auf. Bei
einer derartigen Anordnung wird ein Materialabtrag an der Festkontaktanordnung durch
den Lichtbogen vorteilhafterweise vollständig vermieden.
[0012] In einer bevorzugten Ausgestaltung liegt der Nachlaufkontakt bei geschlossenem Kontaktsystem
am Permanentmagnetsystem an und hebt bei Erreichen des Öffnungsgrenzwinkels die galvanische
Verbindung auf. Mit einer solchen Ausbildung wird eine Belastung der Festkontaktanordnung
durch den Lichtbogen vorteilhafterweise vollständig verhindert.
[0013] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in einer weiteren Variante dadurch gelöst, dass
an der Bewegkontaktanordnung ein Nachlaufkontakt mit daran angeordnetem Permanentmagnetsystem
gelenkig angeordnet ist, wobei zwischen dem Nachlaufkontakt und der Festkontaktanordnung
bis zu einem Öffnungsgrenzwinkel zwischen der Festkontaktanordnung und der Bewegköntaktanordnung
eine galvanische Verbindung ausgebildet ist, und bei einem größeren Winkel als dem
Öffnungsgrenzwinkel die galvanische Verbindung zwischen dem Nachlaufkontakt und der
Festkontaktanordnung getrennt ist. Mit einer derartigen Anordnung des Permanentmagnetsystems
an der Festkontaktanordnung wird in einfacher Weise eine Lichtbogen-Löscheinrichtung
für den Lasttrennschalter ausgebildet, weil das Permanentmagnetsystem ohne besondere
Ausgestaltung der Festkontaktanordnung in einfacher Weise an dem Nachlaufkontakt angeordnet
ist. Bei dieser Ausführungsform wird vorteilhafterweise die Bewegkontaktanordnung
von dem Lichtbogen überhaupt nicht belastet.
[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Permanentmagnetsystem einen rotationssymmetrischen
Permanentmagneten, der in einer Umhüllung aus leitendem Material liegt. Durch einen
solchen Permanentmagneten wird in vorteilhafter Weise ein Magnetfeld ausgebildet,
welches Bereiche mit einem parallel zur Oberfläche des Magneten verlaufenden Feld
aufweist, wodurch eine Lorentzkraft auf den beim Öffnen des Kontaktsystems entstehenden
Lichtbogen dergestalt wirkt, dass der Lichtbogen zu einer Rotation entlang des rotationssymmetrischen
Permanentmagneten veranlasst wird, wobei durch die Umhüllung einerseits eine Zerstörung
des Permanentmagneten in einfacher Weise verhindert wird und andererseits die galvanische
Verbindung mit der Festkontaktanordnung einfach ausgebildet ist.
[0015] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Umhüllung eine aus einem unmagnetischen
Metall gebildete Pfanne und schirmt den Permanentmagnet an dem Lichtbogen zugewandten
Seiten ab. Unmagnetische Metalle, beispielsweise Kupfer oder Zink, sind vorteilhaft
zum Ausbilden einer den Permanentmagneten vor Zerstörung durch den Lichtbogen schützenden
Abschirmung, welche in galvanischer Verbindung mit der Festkontaktanordnung steht.
[0016] In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Pfanne auf einer dem Lichtbogen abgewandten
Seite mittels einer Abschlussscheibe verschlossen. Eine derartige Abschlussscheibe,
welche, vorzugsweise aus Eisen ausgebildet ist, bietet eine einfache, kostengünstige
Möglichkeit, die Pfanne zum Schutz des Permanentmagneten zu verschließen. Zudem verstärkt
die Abschlussscheibe durch den Eisenrückschluss das wirksame Magnetfeld.
[0017] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Umhüllung toroidartig ausgebildet
und nimmt einen ringförmigen Permanentmagneten auf. Mittels einer derartigen Umhüllung
werden die dem Lichtbogen zugewandten Seiten des Permanentmagneten in vorteilhafter
Weise abgeschirmt, um eine Zerstörung des Permanentmagneten zu verhindern.
[0018] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist ein Befestigungsmittel einen Befestigungsbereich
zur Halterung des Permanentmagnetsystems an dem jeweiligen Festkontakt und einen Tragebereich
für die Umhüllung des Permanentmagnetsystems auf, wobei der Tragebereich eine Lichtbogenlaufbahn
umfasst. Ein derartiges Befestigungsmittel ist besonders vorteilhaft, weil damit einerseits
eine galvanische Verbindung der Umhüllung des Permanentmagnetsystems mit der Festkontaktanordnung
ermöglicht ist und andererseits besonders vorteilhaft durch den Tragebereich bereits
eine Lichtbogenlaufbahn ausgebildet ist, so dass das Permanentmagnetsystem und insbesondere
die Umhüllung durch die Lichtbogenlaufbahn des Tragebereiches gegen einen Abbrand
durch den Lichtbogen geschützt sind.
[0019] In weiterer Ausgestaltung umfasst die Umhüllung ein Grundteil mit einem Boden und
einer zylindrischen Wandung sowie eine Abdeckplatte mit einem geringeren Durchmesser
als dem der hohlzylindrischen Wandung, wobei im Grundteil und in der Abdeckplatte
eine zentrale Durchgangsöffnung vorgesehen ist. Eine derartige Umhüllung schafft in
vorteilhafterweise einen Eisenrückschluss für das Permanentmagnetsystem, so dass ein
starkes radiales Magnetfeld zur Beschleunigung eines Lichtbogenfusspunktes ausgebildet
ist. Dies wird besonders vorteilhaft dadurch unterstützt, dass Abdeckplatte und hohlzylindrische
Wandung unterschiedliche Radien aufweisen, so dass zwischen ihnen ein Spalt ausgebildet
ist, welcher das radiale Magnetfeld weiter verstärkt. Durch die zentrale Durchgangsöffnung
ist in einfacher Weise eine Befestigung der Umhüllung an dem Befestigungsmittel ausgebildet.
[0020] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Isolationsabdeckung für das
Permanentmagnetsystem vorgesehen, welche einen Abdeckring mit einer Ausnehmung und
ein Deckelteil umfasst, welche mittels Rastmitteln am Befestigungsmittel einrastbar
sind. Mit einer derartigen Isolationsabdeckung ist ein weiterer vorteilhafter Schutz
des Permanentmagnetsystems und der Umhüllung ausgebildet, weil auf der Isolationsabdeckung
aus einem Kunststoff ein Lichtbogen nicht brennen kann, wobei in vorteilhafter Weise
durch die Ausnehmung, die sich im montierten Zustand im Bereich der Festkontaktanordnung
befindet, das Überführen eines bei einer Trennung der Bewegkontakte von den Festkontakten
entstehenden Lichtbogens auf die Lichtbogenlaufbahn erleichtert ist.
[0021] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Permanentmagnet ein ringförmiger Magnet
mit axialer Magnetisierung. Ein derartiger Magnet ist kostengünstig und weist in vorteilhafter
Weise ein Magnetfeld auf, welches mehrere Bereiche mit parallel zu den Oberflächen
des Magneten verlaufenden Feldlinien umfasst.
[0022] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Permanentmagnet ein ringförmiger
Magnet mit radialer Magnetisierung. Ein derartiger Magnet weist ein Magnetfeld mit
Bereichen von parallel zu den Oberflächen des Magneten verlaufenden Feldlinien auf.
[0023] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Permanentmagnet aus einer Neodymium-Bor-Eisen-Zusammensetzung
ausgebildet. Ein derartiger Permanentmagnet bietet in vorteilhafter Weise einen hohen
Wert der magnetischen Feldstärke und einen großen Entmagnetisierungswiderstand.
[0024] In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist der Permanentmagnet aus einer Samarium-Cobalt-Zusammensetzung
ausgebildet. Ein derartiger Permanentmagnet ist vorteilhaft bei höheren Temperaturen
einsetzbar.
[0025] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Permanentmagnet aus einem Hartferrit
gebildet. Hartferrite sind vorteilhafterweise kostengünstig zur Ausbildung von Permanentmagneten.
Besonders bevorzugte Hartferrite sind Strontiumferrit oder Bariumferrit.
[0026] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Permanentmagnetsystem für einen Lasttrennschalter,
welcher für eine gekapselte gasisolierte Schaltanlage mit mindestens einem Kontaktsystem,
welches eine Festkontaktanordnung sowie eine Bewegkontaktanordnung umfasst, welches
Permanentmagnetsystem der Festkontaktanordnung zugeordnet ist, vorgesehen ist.
[0027] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein solches Permanentmagnetsystem derart
weiterzubilden, dass es bei einem hohen Schaltvermögen einen einfachen und kostengünstigen
Aufbau des Lasttrennschalters ermöglicht.
[0028] Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe bei einem Permanentmagnetsystem dadurch,
dass das Permanentmagnetsystem ein äußeres Befestigungsmittel zur Halterung des Permanentmagnetsystems
an der jeweilgen Festkontaktanordnung und zur galvanischen Verbindung mit der Festkontaktanordnung
aufweist.
[0029] Mit einer derartigen Anordnung des Permanentmagnetsystems an der Festkontaktanordnung
wird in einfacher Weise eine Lichtbogenlöscheinrichtung für den Lasttrennschalter
ausgebildet, weil das Permanentmagnetsystem außen an der Festkontaktanordnung angebracht
ist.
[0030] In einer bevorzugten Ausführungsform weist ein Befestigungsmittel einen Befestigungsbereich
zur Halterung des Permanentmagnetsystems an der jeweiligen Festkontaktanordnung und
einen Tragebereich für die Umhüllung des Permanentmagnetsystems auf, wobei der Tragebereich
eine Lichtbogenlaufbahn umfasst.
[0031] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst eine Umhüllung ein Grundteil
mit einem Boden und einer hohlzylindrischen Wandung sowie eine Abdeckplatte mit einem
geringeren Durchmesser als dem der hohlzylindrischen Wandung, wobei im Grundteil und
in der Abdeckplatte eine zentrale Durchgangsöffnung vorgesehen ist.
[0032] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Isolationsabdeckung für das Permanentmagnetsystem
vorgesehen, welche einen Abdeckring mit einer Ausnehmung und ein Deckelteil umfasst,
welche mittels Rastmitteln an dem Befestigungsmittel einrastbar sind.
[0033] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung sowie eines Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
[0034] Es zeigen:
- Figur 1
- einen erfindungsgemäßen Lasttrennschalter in einer ersten Ausführungsform;
- Figur 2
- eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters gemäß der Figur 1;
- Figur 3
- eine Detailansicht eines Permanentmagneten des Permanentmagnetsystems, wie es bei
der Ausführungsform nach Fig. 1 verweridet werden kann;
- Figur 4
- eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters;
- Figur 5
- eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters;
- Figur 6
- eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters;
- Figur 7
- eine weiteres Beispiel eines Lasttrennschalters;
- Figur 8
- eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters;
- Figur 9
- eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lasttrennschalters;
- Figur 10
- ein weiteres Beispiel eines Lasttrennschalters.
- Figur 11
- eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Permanentmagnetsystems;
- Figur'12
- eine perspektivische Ansicht von oben des erfindungsgemäßen zusammengebauten Permanentmagnetsystems
der Figur 11; und
- Figur 13
- eine perspektivische Ansicht von unten des erfindungsgemäßen zusammengebauten Permanentmagnetsystems
der Figur 11.
[0035] Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Lasttrennschalter 1 für eine gasisolierte Schaltanlage,
insbesondere mit SF6 oder SF6-Mischungen als Isoliergas, deren Kapselung figürlich
nicht dargestellt ist, mit einer Festkontaktanordnung 2, welche Festkontakte 3, 4
und 5 umfasst. Die Festkontakte 3, 4 und 5 sind an einem Träger 6 montiert, wobei
eine leitende Verbindung zu einer figürlich nicht dargestellten Sammelschienenanordnung
ausgebildet ist. Der Lasttrennschalter 1 umfasst ferner eine Bewegkontaktanordnung
7 mit Bewegkontakten 8, 9, 10. Die Bewegkontakte 8, 9 und 10 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind als Doppelmesser-Bewegkontakte ausgebildet und an einer Schaltwelle 11 befestigt,
welche an einem Träger 12 drehbar gelagert ist und mittels einer nicht dargestellten
Antriebsvorrichtung angetrieben wird. Des Weiteren ist eine Erdungskontaktanordnung
13 mit Erdungskontakten 14, 15 und 16 vorgesehen. Die Festkontakte 3, 4 und 5 sind
an ihren den Bewegkontakten 8, 9 und 10 zugewandten Seiten 17, 18, 19 voll verrundet,
ebenso wie die Erdungskontakte 14, 15, 16 an ihren Seiten 20, 21, 22, so dass das
Schließen des Kontaktsystems aus Festkontaktanordnung 2 und Bewegkontaktanordnung
7 bzw. aus Erdungskontaktanordnung 13 und Bewegkontaktanordnung 7 in einfacher Weise
möglich ist. An der Festkontaktanordnung 2 ist ein Permanentmaghetsystem 23 mit Permanentmagneten
24, 25, 26 vorgesehen, welche jeweils auf ihren der Bewegkontaktanordndung 7 zugewandten
Seiten mittels Umhüllungen in Form von Pfannen 27, 28, 29 abgeschirmt sind und auf
ihren der Bewegkontaktanordnung 7 abgewandten Seite mittels Abschlussscheiben 30,
31, 32, welche beispielsweise aus Eisen hergestellt sind, abgeschlossen sind. Die
Pfannen 27, 28 , 29 sind mittels Befestigungsmittel 33, 34, 35 mit den Festkontakten
3, 4, 5 elektrisch leitend verbunden.
[0036] Die in der Figur 1 dargestellte Position des Lasttrennschalters entspricht einer
Trennstellung, in der die Bewegkontaktanordnung 7 weder mit der Festkontaktanordnung
2 noch mit der Erdungskontaktanordnung 13 in einer leitenden Verbindung steht. Die
Bewegkontaktanordnung 7 kann mittels der figürlich nicht dargestellten Antriebsvorrichtung
über die Schaltwelle 11 zwischen einer Position, in der die Bewegkontaktanordnung
7 mit der Festkontaktanordnung 2 eine leitende Verbindung ausbildet, sowie einer Position,
in der die Bewegkontaktanordnung 7 mit der Erdungskontaktanordnung 13 eine leitende
Verbindung ausbildet, verschwenkt werden.
[0037] Wird bei geschlossenem Kontaktsystem mit leitender Verbindung zwischen der Festkontaktanordnung
2 und der Bewegkontaktanordnung 7 über die Antriebsvorrichtung und die Schaltwelle
11 ein Schaltvorgang ausgelöst, bei dem die Bewegkontaktanordnung 7 von der Festkontaktanordnung
2 getrennt wird, so entsteht während dieses Trennvorganges ein Lichtbogen zwischen
den Bewegkontakten 8, 9, 10 und den Festkontakten 3, 4, 5. Dieser Lichtbogen wird
während eines folgenden Stromnulldurchganges gelöscht. Die Löschung des Lichtbogens
und damit das Schaltvermögen des Lasttrennschalters 1 werden dabei durch das Permanentmagnetsystem
23 an dem Festkontaktsystem 2 gewährleistet.
[0038] Figur 2 zeigt eine Detailansicht eines Kontaktsystems des Lasttrennschalters 1 aus
Figur 1 mit dem Festkontakt 3 und dem Bewegkontakt 8 sowie dem Permanentmagnetsystem
23 mit dem zugehörigen Permanentmagneten 24, welcher in der Pfanne 27 angeordnet ist.
Der Permanentmagnet 24 ist auf seiner dem Bewegkontakt 8 abgewandten Seite durch die
Abschlussscheibe 30 abgedeckt. Die Pfanne 27 mit der Abschlussscheibe 30 ist mittels
des Befestigungselementes 33 an dem Festkontakt 3 befestigt und steht mit diesem in
einer galvanischen Verbindung. In der Position der Figur 2 ist der Trennvorgang von
Bewegkontakt 8 und Festkontakt 3 bereits soweit fortgeschritten, dass ein zunächst
zwischen dem Bewegkontakt 8 und dem Festkontakt 3 brennender Lichtbogen bereits auf
die Pfanne 27 übergesprungen ist und auf dieser weiter brennt. Durch den in der Pfanne
27 angeordneten Permanentmagneten 24 und dessen Magnetfeld wirkt eine Kraft auf dem
Lichtbogen, wodurch dieser zu einer Rotation auf einer Kreisbahn veranlasst wird.
Durch die Rotation des Lichtbogens entlang der kreisförmigen Fläche wird ein lokaler
Abbrand bzw. eine lokale Abtragung von Material stark reduziert und ein sicheres Löschen
im nächsten Stromnulldurchgang gewährleistet.
[0039] Figur 3 zeigt einen ringförmigen Permanentmagneten 24 mit axialer Magnetisierung,
dessen jeweilige Pole mit S und N bezeichnet sind, und entsprechende Feldlinien des
Magnetfeldes mit M bezeichnet sind. Wie aus der Figur 3 ersichtlich, sind bei einer
derartigen Anordnung drei Bereiche I, II, III ausgebildet, in denen die Feldlinien
parallel zur Oberfläche des Permanentmagneten 24 verlaufen. Fließt ein Strom in Richtung
des Permanentmagneten, wie beispielsweise im Falle eines brennenden Lichtbogens, so
erfährt dieser Strom mittels des Magnetfeldes eine Lorenzkraft, welche eine Rotation
des Lichtbogens um die Rotationsachse des Permanentmagneten 24 bewirkt. Anstelle des
ringförmigen Permanentmagneten 24 mit axialer Magnetisierung kann auch ein ringförmiger
Permanentmagnet mit einer radialen Magnetisierung zur Anwendung kommen, welcher ebenfalls
über Bereiche mit parallel zur Oberfläche des Permanentmagneten verlaufenden Feldlinien
aufweist.
[0040] Figur 4 zeigt beispielhaft verschiedene Befestigungspositionen des Permanentmagnetsystems
23 an dem Festkontakt 3, welcher in der Figur 4 in einer leitenden Verbindung mit
dem Bewegkontakt 8 steht. Mit C bezeichnet und gestrichelt dargestellt ist die Bewegungsbahn
des Bewegkontaktes 8 während eines Schaltvorganges, bei dem das Kontaktsystem aus
Festkontakt 3 und Bewegkontakt 8 getrennt wird. Durch diese Bewegungsbahn C ist eine
untere erste Grenzlage D bestimmt, durch welche die dem Bewegkontakt 8 nächstliegende
Position für das Permanentsystem 23 definiert ist. Durch den Festkontakt 3 ist eine
zweite Grenzlage E definiert, in welcher das Permanentmagnetsystem 23 dem Festkontakt
3 nächstliegend befestigt werden kann. In den Positionen D und E ist das Permanentmagnetsystem
mit strichpunktierter bzw. gestrichelter Linie dargestellt. Mit F bezeichnet ist eine
Befestigungsposition für das Permanentmagnetsystem 23 unter einem Winkel α gegenüber
einer horizontalen Achse des Lasttrennschalters. '
[0041] Die durch den Winkel α definierte Position F stellen eine bevorzugte Anordnungsposition
für das Permanentmagnetsystem 23 relativ zur Ausrichtung des Festkontakts 3 der Festkontaktanordnung
2 dar, wobei der Winkel α zwischen 65° und 75° gegenüber der Ausrichtung der Festkontaktanordnung
2 wählbar ist.
[0042] In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform zur Befestigung des Permanentmagnetsystems
23 an dem Festkontakt 3 dargestellt, bei der der ringförmige Permanentmagnet 24 sowohl
an seiner Außen-, an seiner Grund- wie auch an seiner Innenseite durch eine an dem
ringförmigen Permanentmagneten anliegende toroidartige Umhüllung 27 in Richtung des
Bewegkontaktes 8 bzw. der Bewegungsbahn C des Bewegkontaktes 8 abgeschirmt ist.
[0043] Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lasttrennschalters
1, bei dem an dem Bewegkontakt 8 ein Nachlaufkontakt 36 mittels eines Gelenkes 37
gelenkig angeordnet ist. Gestrichelt dargestellt ist der Bewegkontakt bei geschlossenem
Kontaktsystem, und durchgezogen dargestellt bei geöffnetem Kontaktsystem. Der Nachlaufkontakt
36 ist dabei mittels eines figürlich nicht dargestellten geeigneten Federmechanismus,
beispielsweise einer Druckfeder, welche mit einem Anschlagelement an dem Bewegkontakt
8 zusammenwirkt, angelagert, so dass bei einem Trennvorgang des Kontaktsystems aus
Bewegkontakt 8 und Festkontakt 3 über das Federelement der Nachlaufkontakt 36 eine
galvanische Verbindung zwischen dem Bewegkontakt 8 und dem Festkontakt 3 aufrecht
erhält, während der Bewegkontakt 8 bzw. dessen freies Ende bereits vom Festkontakt
3 entfernt, ist. Bei der Bewegung des Bewegkontaktes 8 entlang der Bewegungsbahn C
wird der Nachlaufkontakt 36 schließlich mittels des figürlich nicht dargestellten
Anschlagelementes in seiner weiteren Bewegung gehindert, so dass bei Erreichen eines
bestimmten Grenzwinkels auch die galvanische Verbindung zwischen dem Nachlaufkontakt
36 und dem Festkontakt 3 bzw. dem Permanentmagnetsystem 23 unterbrochen wird. In diesem
Fall brennt der Lichtbogen zwischen dem Nachlaufkontakt 36 und dem Permanentmagneten
23 und wird im nächsten Stromnulldurchgang gelöscht.
[0044] Figur 7 zeigt ein weiteres Beispiel eines Lasttrennschalters, ausserhalb der Erfindung,
in einer Seiten- und einer Vorderansicht, bei der an dem Bewegkontakt 8 ein Nachlaufkontakt
38 mittels eines Gelenkes 39 sowie der oben erwähnten nicht dargestellten Federelemente
und Anschlagelemente angeordnet ist. Am Festkontakt 3 seitlich beabstandet angeordnet
ist ein Permanentmagnetsystem 40, welches über eine Befestigungsbuchse 41 mit dem
Festkontakt 3 in einer galvanischen Verbindung steht. Während des Trennvorganges wird
der Kontakt, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 6, zunächst über den Nachlaufkontakt
38 und die Pfanne des Permanentmagnetsystems 40 aufrecht erhalten, wobei beim Überschreiten
eines Grenzwinkels bei der Trennung zwischen Bewegkontakt 8 und Festkontakt 3 auch
der Nachlaufkontakt 38 schließlich von dem Permanentmagnetsystem 40 getrennt wird
und der Lichtbogen zwischen dem Permanentmagnet 40 und dem Nachlaufkontakt 38 brennt
und im nächsten Stromnulldurchgang gelöscht wird.
[0045] In der Figur 8 ist eine weitere Ausgestaltung des Nachlaufkontaktes der Figur 6 dargestellt,
wobei der Nachlaufkontakt 42 in der Figur 8 ebenfalls mit dem Permanentmagnetsystem
23 eine leitende Verbindung ausbildet, und beim Überschreiten eines Öffnungsgrenzwinkels
zwischen dem Bewegkontakt 8 und dem Festkontakt 3 bei einem Trennvorgang diese galvanische
Verbindung getrennt wird und ein Lichtbogen zwischen dem Nachlaufkontakt 42 und dem
Permanentmagnetsystem 23 brennt und im nächsten Stromnulldurchgang gelöscht wird.
Gestrichelt dargestellt ist der Bewegkontakt 8 bei geschlossenem Kontaktsystem, und
durchgezogen dargestellt bei geöffnetem Kontaktsystem.
[0046] Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lasttrennschalters,
bei der ein Permanentmagnetsystem 44 den Festkontakt 3 ringförmig umschließt, wobei
der Permanentmagnet 44 mittels einer Pfanne 45 wiederum zumindest auf seinen dem Bewegkontakt
8 bzw. der Bewegungsbahn C des Bewegkontaktes 8 zugewandten Seiten abgeschirmt ist.
Auch bei dieser Anordnung wirkt das von dem Permanentmagnet 44 erzeugte Magnetfeld
auf einen Lichtbogen derart, dass dieser zu einer Rotation veranlasst wird und schließlich
im nächsten Stromnulldurchgang gelöscht wird.
[0047] In Figur 10 ist ein weiteres Beispiel eines Lasttrennschalters, ausserhalb der Erfindung
dargestellt, bei der ein Nachlaufkontakt 46 über ein Gelenk 47 und figürlich nicht
dargestellte Federelemente und Anschlagelemente an dem Bewegkontakt 8 angeordnet ist.
An dem Nachlaufkontakt 46 befestigt ist ein Permanentmagnetsystem 48 mit einem Permanentmagnet
49 sowie einer Pfanne 50 zur Abschirmung des Permanentmagneten in Richtung des Festkontaktes
3. Bei dieser Ausführungsform wird beim Trennen von Bewegkontakt 8 und Festkontakt
3 ein Lichtbogen zwischen dem Festkontakt 3 und dem Permanentmagnetsystem 48 gezündet,
welcher aufgrund des vom Permanentmagneten 49 erzeugten Magnetfeld ebenfalls entlang
der Fläche der Pfanne 50 rotiert und im nächsten Stromnulldurchgang gelöscht wird.
Gestrichelt dargestellt ist der Nachlaufkontakt 46 mit dem Permanentmagnetsystem bei
geschlossenem Kontaktsystem, und durchgezogen dargestellt bei geöffnetem Kontaktsystem.
[0048] In den Figuren 2, 4-6, 8, 9 sind beispielhafte Anordnungen eines erfindungsgemäßen
Lasttrennschalters dargestellt, wobei der Einfachheit halber jeweils nur ein Kontaktsystem
aus einem Festkontakt und einem Bewegkontakt dargestellt ist.
[0049] Figur 11 zeigt eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Permanentmagnetsystems
23, wie es beispielsweise in der Figur 1 an den Festkontakten 17, 18 und 19 angeordnet
ist. Das Befestigungsmittel 33 weist einen Befestigungsbereich 51 zur Halterung des
Permanentmagnetsystems 23 an der jeweiligen Festkontaktanordnung sowie einen Tragebereich
52 auf. Der Befestigungsbereich 51 ist dabei aus zwei Befestigungslaschen 53, 54 gebildet,
welche über Befestigungsöffnungen 55 und 56 verfügen, mit welchen das Befestigungsmittel
33 an dem jeweiligen Festkontakt verschraubt wird. Des Weiteren sind an dem Befestigungsbereich
51 Ausnehmungen 57, 58 vorgesehen, welche zur Aufnahme eines weiter unten beschriebenen
Deckelteils vorgesehen sind. Der Tragebereich 52 des Befestigungsmittels 33 umfasst
einen ringförmigen Bereich 59, welcher als Lichtbogenlaufbahn 59 ausgebildet ist.
Die Lichtbogenlaufbahn 59 ist über Laschen 60, 61 mit dem Befestigungsbereich 51 verbunden,
wobei in den Laschen 60, 61 Rastausnehmungen ausgebildet sind, von denen nur eine
Rastausnehmung 62 in der Figur ersichtlich ist. Der Permanentmagnet 24 wird in einer
Umhüllung aus einem Grundteil 63 mit einem Boden 64 und einer hohlzylindrischen Wandung
65 und einer Abdeckplatte 66 aufgenommen, so dass der Permanentmagnet 24 durch die
Umhüllung im Wesentlichen vollständig abgedeckt ist, wobei die Umhüllung aus Grundteil
63 und Abdeckplatte 66 aus Eisen gebildet ist, so dass durch die Umhüllung ein Eisenrückschluss
für das Permanentmagnetsystem gebildet ist. Die Abdeckplatte 66 weist dabei einen
Aussendurchmesser auf, der derart geringer ist als der Innendurchmesser der hohlzylindrischen
Wandung 65, dass im verbleibenden Spalt zwischen Abdeckplatte 66 und hohlzylindrischer
Wandung 65 ein verstärktes Radialmagnetfeld ausgebildet wird, durch das ein Lichtbogenfusspunkt
auf der Lichtbogenlaufbahn 59 maximal angetrieben wird. Ein Abdeckring 67 und ein
Deckelteil 68, welche beide aus einem Kunststoffmaterial gebildet sind, sind als Schutzabdeckung
für das Permanentmagnetsystem 23 vorgesehen. Die Abdeckplatte 66, der Permanentmagnet
24 und das Grundteil 63 weisen dazu zentrale Durchgangsöffnungen 69, 70, 71 auf, durch
welche sich hindurch ein Rastmittel 72 des Deckelteils 68 hindurch erstreckt, welches
Rastmittel 72 in die Ausnehmungen 57, 58 des Befestigungsbereichs 51 des Befestigungsmittels
33 eingreift und eine Halterung der gesamten Anordnung am Befestigungsmittel 33 ermöglicht.
Der Abdeckring 67 wird mittels Rasthaken 73, 74 ebenfalls an dem Befestigungsmittel
33 an dessen Rastausnehmungen 62 eingerastet, so dass mittels der Abdeckhaube 67 und
des Deckelteils 68 eine Schutzabdeckung des Permanentmagnetsystems gebildet ist, wobei
der Abdeckring 67 eine vordere Öffnung 75 mit einem Radius aufweist, welcher dem äußeren
Radius der Lichtbogenlaufbahn 59 entspricht, und das Deckelteil 68 einen Radius aufweist,
welcher dem inneren Radius der Lichtbogenlaufbahn 59 entspricht, so dass durch den
Abdeckring 67 und das Deckelteil 68 das Permanentmagnetsystem 63 mit Ausnahme der
Lichtbogenlaufbahn 59 abgedeckt ist.
[0050] Figur 12 zeigt eine perspektivische Ansicht von oben auf das zusammengefügte Permanentmagnetsystem
am Befestigungsmittel 33, wobei das Rastmittel 72 des Deckelteils 68 in den Ausnehmungen
57 und 58 eingerastet ist und der Abdeckring 67 mit seinen Rasthaken 73 und 74 in
den Rastausnehmungen 62 der Laschen 60, 61 eingerastet ist.
[0051] Figur 13 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten auf das zusammengefügte Permanentmagnetsystem,
wobei die vom Tragebereich 52 gebildete Lichtbogenlaufbahn 59 zwischen dem Abdeckring
67 und dem Deckelteil 68 ersichtlich ist. In der Fig. 13 ersichtlich ist eine Ausnehmung
76 des Abdeckringes 67, die sich im montierten Zustand im Bereich der sich im montierten
Zustand im Bereich der Festkontaktanordnung befindet und welche das Überführen eines
bei einer Trennung der Bewegkontakte 8, 9, 10 von den Festkontakten 17, 18, 19 entstehenden
Lichtbogens auf die Lichtbogenlaufbahn erleichtert.
Bezugszeichenliste
[0052]
- 1
- Lasttrennschalter
- 2
- Festkontaktanordnung
- 3, 4, 5
- Festkontakte
- 6
- Trägerelement
- 7
- Bewegkontaktanordnung
- 8, 9, 10
- Bewegkontakte
- 11
- Schalterwelle
- 12
- Trägerelement
- 13
- Erdungskontaktanordnung
- 14, 15, 16
- Erdungskontakte
- 17, 18, 19
- Festkontaktseiten
- 20, 21, 22
- Erdungskontaktseiten
- 23
- Permanentmagnetsystem
- 24, 25, 26
- Permanentmagnete
- 27, 28, 29
- Pfannen
- 30, 31, 32,
- Abschlussscheiben
- 33, 34, 35
- Befestigungsmittel
- 36
- Nachlaufkontakt
- 37
- Gelenk
- 38
- Nachlaufkontakt
- 39
- Gelenk
- 40
- Permanentmagnetsystem
- 41
- Befestigungsbolzen
- 42
- Nachlaufkontakt
- 43
- Gelenk
- 44
- Permanentmagnet
- 45
- Pfanne
- 46
- Nachlaufkontakt
- 47
- Gelenk
- 48
- Permanentmagnetsystem
- 49
- Permanentmagnet
- 50
- Pfanne
- 51
- Befestigungsbereich
- 52
- Tragebereich
- 53, 54
- Befestigungslaschen
- 55, 56
- Befestigungsöffnungen
- 57, 58
- Ausnehmungen
- 59
- Lichtbogenlaufbahn
- 60, 61
- Laschen
- 62
- Rastausnehmung
- 63
- Grundteil
- 64
- Boden
- 65
- Hohlzylindrische Wandung
- 66
- Abdeckplatte
- 67
- Abdeckring
- 68
- Deckelteil
- 69, 70, 71
- Zentrale Durchgangsöffnungen
- 72
- Rastmittel
- 73, 74
- Rasthaken
- 75
- Öffnung
- 76
- Ausnehmung
- C
- Bewegungsbahn
- D
- erste Grenzlage
- E
- zweite Grenzlage
- F
- bevorzugte Befestigungsposition
- G
- Lichtbogen
- I, II, III
- Magnetfeldbereiche
1. Lasttrennschalter (1) für eine gekapselte gasisolierte Schaltanlage mit mindestens
einem Kontaktsystem, welches eine Festkontaktanordnung (2) sowie eine schwenkbare
Bewegkontaktanordnung (7) und ein der Festkontaktanordnung (2) zugeordnetes Permanentmagnetsystem
(23, 44) mit jeweils einem einzigen Permanentmagneten für jeweils einen Festkontakt
der Festkontaktanordnung umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem (23, 44) außen an der Festkontaktanordnung (2) in einem
Bereich zwischen einer ersten durch eine Bewegungsbahn der Bewegkontaktanordnung bestimmten
Grenzlage (D) und einer zweiten durch die Festkontaktanordnung bestimmten Grenzlage
(E) galvanisch mit dieser verbunden derart gehalten ist, dass sich ein beim Öffnen
des Lasttrennschalters entstehender Lichtbogen zu dem Permanentmagnetsystem erstreckt.
2. Lasttrennschalter nach einem Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem (23, 44) mit seiner Bodenseite einem beim Öffnen des Kontaktsystems
entstehenden Lichtbogen zugewandt angeordnet ist.
3. Lasttrennschalter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem (44) einen Ringmagneten umfasst und derart angeordnet ist,
dass es den Festkontakt (3, 4, 5) umschließt.
4. Lasttrennschalter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem (23) unter einem Winkel zwischen 65° und 75° zur Ausrichtung
der Festkontaktanordnung (2) angeordnet ist.
5. Lasttrennschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass an der Bewegkontaktanordnung (7) ein Nachlaufkontakt (36, 42) gelenkig angeordnet
ist, wobei zwischen dem Nachlaufkontakt (36, 42) und dem Permanentmagnetsystem (23,
44) bis zu einem Öffnungsgrenzwinkel zwischen der Festkontaktanordnung (2) und der
Bewegkontaktanordnung (7) eine galvanische Verbindung ausgebildet ist, und bei einem
größeren Winkel als dem Öffnungsgrenzwinkel die galvanische Verbindung zwischen dem
Nachlaufkontakt (36, 42) und dem Permanentmagnetsystem (23) getrennt ist.
6. Lasttrennschalter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Nachlaufkontakt (36, 42) bei geschlossenem Kontaktsystem an der Festkontaktanordnung
(2) anliegt und beim Öffnen des Kontaktsystems unter Beibehaltung der galvanischen
Verbindung mit der Festkontaktanordnung (2) zum Permanentmagnetsystem (23, 44) wechselt
und bei Erreichen des Öffnungsgrenzwinkels die galvanische Verbindung aufhebt.
7. Lasttrennschalter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Nachlaufkontakt (36, 42) bei geschlossenem Kontaktsystem am Permanentmagnetsystem
(23, 44) anliegt und bei Erreichen des Öffnungsgrenzwinkels die galvanische Verbindung
aufhebt.
8. Lasttrennschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem (23, 44) einen rotationssymmetrischen Permanentmagneten
(24, 25, 26, 44) umfasst, der in einer Umhüllung (27, 28, 29, 45) aus leitendem Material
liegt.
9. Lasttrennschalter nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (27, 28, 29, 45) eine aus einem unmagnetischen Metall gebildete Pfanne
(27, 28, 29, 45) ist und den Permanentmagnet (24, 25, 26, 44) an den dem Lichtbogen
zugewandten Seiten abschirmt.
10. Lasttrennschalter nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Pfanne (27, 28, 29, 45) auf einer dem Lichtbogen abgewandten Seite mittels einer
Abschlussscheibe (30, 31, 32) verschlossen ist.
11. Lasttrennschalter nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung toroidförmig ausgebildet ist und einen ringförmigen Permanentmagneten
aufnimmt.
12. Lasttrennschalter nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungsmittel (33) einen Befestigungsbereich (51) zur Halterung des Permanentmagnetsystems
(23) an der jeweiligen Festkontaktanordnung (2) und einen Tragebereich (52) für die
Umhüllung (63, 66) des Permanentmagnetsystems (23) aufweist, wobei der Tragebereich
(52) eine Lichtbogenlaufbahn (59) umfasst.
13. Lasttrennschalter nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (63, 66) ein Grundteil (63) mit einem Boden (64) und einer hohlzylindrischen
Wandung (65) sowie eine Abdeckplatte (66) mit einem geringeren Durchmesser als dem
der hohlzylindrischen Wandung (65) umfasst, wobei im Grundteil (63) und in der Abdeckplatte
(66) eine zentrale Durchgangsöffnung (70, 71) vorgesehen ist.
14. Lasttrennschalter nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Isolationsabdeckung (67, 68) für das Permanentmagnetsystem (23) vorgesehen ist,
welche einen Abdeckring (67) mit einer Ausnehmung (76) und ein Deckelteil (68) umfasst,
welche jeweils mittels Rastmitteln (72, 73, 74) an dem Befestigungsmittel (33, 57,
58, 62) einrastbar sind.
15. Lasttrennschalter nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (24, 25, 26, 44) ein ringförmiger Magnet mit axialer Magnetisierung
ist.
16. Lasttrennschalter nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (24, 25, 26, 44) ein ringförmiger Magnet mit radialer Magnetisierung
ist.
17. Lasttrennschalter nach einem der Ansprüche 8 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (24, 25, 26, 44) aus einer Neo-dymium-Bor-Eisen-Zusammensetzung
ausgebildet ist.
18. Lasttrennschalter nach einem der Ansprüche 8 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (24, 25, 26, 44) aus einer Samarium-Cobalt-Zusammensetzung ausgebildet
ist.
19. Lasttrennschalter nach einem der Ansprüche 8 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (24, 25, 26, 44) aus einem Hartferrit gebildet ist.
20. Lasttrennschalter nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hartferrit Strontiumferrit ist.
21. Lasttrennschalter nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, dass das Hartferrit Bariumferrit ist.
22. Permanentmagnetsystem (23) für einen Lasttrennschalter
nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem (23) ein äußeres Befestigungsmittel (33) zur Halterung
des Permanentmagnetsystems (23) an der jeweilgen Festkontaktanordnung (2) und zur
galvanischen Verbindung mit der Festkontaktanordnung (2) aufweist.
23. Permanentmagnetsystem nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Befestigungsmittel (33) einen Befestigungsbereich (51) zur Halterung des
Permanentmagnetsystems (23) an der jeweiligen Festkontaktanordnung und einen Tragebereich
(52) für die Umhüllung (63, 66) des Permanentmagnetsystems (23) aufweist, wobei der
Tragebereich (52) eine Lichtbogenlaufbahn (59) umfasst.
24. Permanentmagnetsystem nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (63, 66) ein Grundteil (63) mit einem Boden (64) und einer zylindrischen
Wandung (65) sowie eine Abdeckplatte (66) mit einem geringeren Durchmesser als dem
der hohlzylindrischen Wandung (65) umfasst, wobei im Grundteil (63) und in der Abdeckplatte
(66) eine zentrale Durchgangsöffnung (70, 71) vorgesehen ist.
25. Permanentmagnetsystem nach einem der Ansprüche 23 oder 24,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Isolationsabdeckung (67, 68) für das Permanentmagnetsystem (23) vorgesehen ist,
welche einen Abdeckring (67) mit einer Ausnehmung (76) und ein Deckelteil (68) umfasst,
welche mittels Rastmitteln (72, 73, 74) an dem Befestigungsmittel (33, 57, 58, 62)
einrastbar sind.
1. Load interrupter (1) for an encapsulated gas-insulated switchgear having at least
one contact system that comprises a fixed contact arrangement (2) as well as a pivotable
moving contact arrangement (7), and a permanent magnet system (23, 44) assigned to
the fixed contact arrangement (2) and having in each case a single permanent magnet
for a respective fixed contact of the fixed contact arrangement, characterized in that the permanent magnet system (23, 44) is kept electrically connected to the fixed
contact arrangement (2) on its outside in a region between a first limit position
(D) determined by a movement path of the moving contact arrangement, and a second
limit position (E) determined by the fixed contact arrangement, in such a way that
an arc produced during opening of the load interrupter extends to the permanent magnet
system.
2. Load interrupter according to Claim 1, characterized in that the permanent magnet system (23, 44) is arranged with its bottom side facing an arc
produced during opening of the contact system.
3. Load interrupter according to Claim 1 or 2, characterized in that the permanent magnet system (44) comprises a ring magnet and is arranged in such
a way that it encloses the fixed contact (3, 4, 5).
4. Load interrupter according to Claim 3, characterized in that the permanent magnet system (23) is arranged at an angle between 65° and 75° to the
alignment of the fixed contact arrangement (2).
5. Load interrupter according to one of the preceding claims, characterized in that a follow on contact (36, 42) is arranged articulated on the moving contact arrangement
(7), an electrical connection being formed between the follow on contact (36, 42)
and the permanent magnet system (23, 44) up to an opening limit angle between the
fixed contact arrangement (2) and the moving contact arrangement (7), and in the event
of a larger angle than the opening limit angle, the electrical connection between
the follow on contact (36, 42) and the permanent magnet system (23) is interrupted.
6. Load interrupter according to Claim 5, characterized in that with closed contact system the follow on contact (36, 42) bears against the fixed
contact arrangement (2) and, upon opening of the contact system with retention of
the electrical connection to the fixed contact arrangement (2), changes to the permanent
magnet system (23, 44), and cancels the electrical connection when the opening limit
angle is reached.
7. Load interrupter according to Claim 5, characterized in that with closed contact system the follow on contact (36, 42) bears against the permanent
magnet system (23, 44) and, when the opening limit angle is reached, it cancels the
electrical connection.
8. Load interrupter according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnet system (23, 44) comprises a rotationally symmetrical permanent
magnet (24, 25, 26, 44) that lies in a covering (27, 28, 29, 45) made from conducting
material.
9. Load interrupter according to Claim 8, characterized in that the covering (27, 28, 29, 45) is a pan (27, 28, 29, 45) formed from a nonmagnetic
metal, and shields the permanent magnet (24, 25, 26, 44) at the sides facing the arc.
10. Load interrupter according to Claim 9, characterized in that the pan (27, 28, 29, 45) is closed on a side averted from the arc by means of a closing
plate (30, 31, 32).
11. Load interrupter according to Claim 8, characterized in that the covering is of toroidal design and accommodates a ring-shaped permanent magnet.
12. Load interrupter according to Claim 8, characterized in that a fastening means (33) has a fastening region (51) for holding the permanent magnet
system (23) on the respective fixed contact arrangement (2), and a support region
(52) for the covering (63, 66) of the permanent magnet system (23), the support region
(52) comprising an arc movement path (59).
13. Load interrupter according to Claim 12, characterized in that the covering (63, 66) comprises a basic part (63) having a base (64) and a hollow
cylindrical wall (65) as well as a cover plate (66) with a smaller diameter than that
of the hollow cylindrical wall (65), a central through opening (70, 71) being provided
in the basic part (63) and in the cover plate (66).
14. Load interrupter according to either of Claims 12 and 13, characterized in that provided for the permanent magnet system (23) is an insulating cover (67, 68) that
comprises a collar (67) with a cutout (76), and a lid part (68), which are respectively
capable of latching tightly on the fastening means (33, 57, 58, 62) with the aid of
latching means (72, 73, 74).
15. Load interrupter according to one of Claims 8 to 14, characterized in that the permanent magnet (24, 25, 26, 44) is a ring-shaped magnet with axial magnetization.
16. Load interrupter according to one of Claims 8 to 14, characterized in that the permanent magnet (24, 25, 26, 44) is a ring-shaped magnet with radial magnetization.
17. Load interrupter according to one of Claims 8 to 16, characterized in that the permanent magnet (24, 25, 26, 44) is formed from a neodymium boron iron compound.
18. Load interrupter according to one of Claims 8 to 16, characterized in that the permanent magnet (24, 25, 26, 44) is formed from a samarium cobalt compound.
19. Load interrupter according to one of Claims 8 to 16, characterized in that the permanent magnet (24, 25, 26, 44) is formed from a hard ferrite.
20. Load interrupter according to Claim 19, characterized in that the hard ferrite is strontium ferrite.
21. Load interrupter according to Claim 19, characterized in that the hard ferrite is barium ferrite.
22. Permanent magnet system (23) for a load interrupter according to one of the preceding
claims, characterized in that the permanent magnet system (23) has an external fastening means (33) for holding
the permanent magnet system (23) on the respective fixed contact arrangement (2) and
for electrical connection to the fixed contact arrangement (2).
23. Permanent magnet system according to Claim 22, characterized in that the external fastening means (33) has a fastening region (51) for holding the permanent
magnet system (23) on the respective fixed contact arrangement, and a support region
(52) for the covering (63, 66) of the permanent magnet system (23), the support region
(52) comprising an arc movement path (59).
24. Permanent magnet system according to Claim 23, characterized in that the covering (63, 66) comprises a basic part (63) having a base (64) and a cylindrical
wall (65) as well as a cover plate (66) with a smaller diameter than that of the hollow
cylindrical wall (65), a central through opening (70, 71) being provided in the basic
part (63) and in the cover plate (66).
25. Permanent magnet system according to one of Claims 23 and 24, characterized in that provided for the permanent magnet system (23) is an insulating cover (67, 68) that
comprises a collar (67) with a cutout (76), and a lid part (68), which are capable
of latching tightly on the fastening means (33, 57, 58, 62) with the aid of latching
means (72, 73, 74).
1. Sectionneur ( 1 ) de charge pour un poste de distribution blindé et isolé par du gaz
ayant au moins un système de contact qui comprend un agencement ( 2 ) de contacts
fixes ainsi qu'un agencement ( 7 ) de contacts mobiles pivotant et un système ( 23,
44 ) d'aimants permanents associé à l'agencement ( 2 ) de contacts fixes, ayant respectivement
un aimant permanent unique pour respectivement un contact fixe de l'agencement de
contact fixe,
caractérisé en ce que
le système ( 23, 44 ) d'aimants permanents est maintenu à l'extérieur sur l'agencement
( 2 ) de contacts fixes, dans une zone comprise entre une première position ( D )
limite définie par une voie de déplacement de l'agencement de contacts mobiles et
une deuxième position ( E ) limite définie par l'agencement de contacts fixes, en
étant relié galvaniquement à celui-ci, de manière à ce qu'un arc électrique se créant
à l'ouverture du sectionneur de charge s'étende vers le système d'aimants permanents.
2. Sectionneur de charge suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le côté de fond du système ( 23, 44 ) d'aimants permanents est tourné vers un arc
électrique se créant à l'ouverture du système de contacts.
3. Sectionneur de charge suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le système ( 44 ) d'aimants permanents comprend un aimant annulaire et est disposé
de manière à entourer le contact ( 3, 4, 5 ) fixe.
4. Sectionneur de charge suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le système ( 23 ) d'aimants permanents fait un angle compris entre 65° et 75° avec
l'orientation de l'agencement ( 2 ) de contacts fixes.
5. Sectionneur de charge suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un contact ( 36, 42 ) d'asservissement est articulé sur l'agencement ( 7 ) de contacts
mobiles, une liaison galvanique étant formée entre le contact ( 36, 42 ) d'asservissement
et le système ( 23, 44 ) d'aimants permanents, jusqu'à un angle limite d'ouverture
entre l'agencement 2 de contacts fixes et l'agencement ( 7 ) de contacts mobiles et,
si l'angle est plus grand que l'angle limite d'ouverture, la liaison galvanique entre
le contact ( 36, 42 ) d'asservissement et le système ( 23 ) d'aimants permanents est
coupée.
6. Sectionneur de charge suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le contact ( 36, 42 ) d'asservissement s'applique, lorsque le système de contacts
est fermé, à l'agencement ( 2 ) de contacts fixes et, à l'ouverture du système de
contacts, passe, tout en conservant la liaison galvanique avec l'agencement ( 2 )
de contacts fixes, au système ( 23, 44 ) d'aimants permanents et met fin à la liaison
galvanique lorsque l'angle limite d'ouverture est atteint.
7. Sectionneur de charge suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le contact ( 36, 42 ) d'asservissement s'applique, lorsque le système de contacts
est fermé, au système ( 23, 44 ) d'aimants permanents et met fin à la liaison galvanique
lorsque l'angle limite d'ouverture est atteint.
8. Sectionneur de charge suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système ( 23, 44 ) d'aimants permanents comprend un aimant ( 24, 25, 26, 44 )
permanent de révolution, qui se trouve dans une enveloppe ( 27, 28, 29, 45 ) en matériau
conducteur.
9. Sectionneur de charge suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'enveloppe ( 27, 28, 29, 45 ) est une écuelle ( 27, 28, 29, 45 ) en un métal amagnétique
et protège l'aimant ( 24, 25, 26, 44 ) permanent sur les côtés tournés vers l'arc
électrique.
10. Sectionneur de charge suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'écuelle ( 27, 28, 29, 45 ) est fermée sur un côté éloigné de l'arc électrique au
moyen d'un disque ( 30, 31, 32 ) de fermeture.
11. Sectionneur de charge suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'enveloppe est toroïdale et reçoit un aimant permanent annulaire.
12. Sectionneur de charge suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'un moyen ( 33 ) de fixation a une zone ( 51 ) de fixation pour le maintien du système
( 23 ) d'aimants permanents sur l'agencement ( 2 ) de contacts fixes respectif et
a une zone ( 52 ) de support de l'enveloppe ( 63, 66 ) du système ( 23 ) d'aimants
permanents, la zone ( 52 ) de support comprenant un chemin ( 59 ) de l'arc électrique.
13. Sectionneur de charge suivant la revendication 12, caractérisé en ce que l'enveloppe ( 63, 66 ) comprend une partie ( 63 ) de base ayant un fond ( 64 ) et
une paroi ( 65 ) cylindrique creuse, ainsi qu'une plaque ( 66 ) de recouvrement d'un
diamètre plus petit que celui de la paroi ( 65 ) cylindrique creuse, une ouverture
( 70, 71 ) centrale de passage étant prévue dans la partie ( 63 ) de base et dans
la plaque ( 66 ) de recouvrement.
14. Sectionneur de charge suivant l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il est prévu, pour le système ( 23 ) d'aimants permanents, un recouvrement ( 67, 68
) isolant qui comprend un anneau ( 67 ) de recouvrement ayant un évidement ( 76 )
et une partie ( 68 ) de couvercle, qui peuvent être encliquetés sur le moyen ( 33,
57, 58, 62 ) de fixation, respectivement à l'aide de moyens ( 72, 73, 74 ) d'encliquetage.
15. Sectionneur de charge suivant l'une des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que l'aimant ( 24, 25, 26, 44 ) permanant est un aimant annulaire à aimantation axiale.
16. Sectionneur de charge suivant l'une des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que l'aimant ( 24, 25, 26, 44 ) permanent est un aimant annulaire à aimantation radiale.
17. Sectionneur de charge suivant l'une des revendications 8 à 16, caractérisé en ce que l'aimant ( 24, 25, 26, 44 ) permanent est en une composition de néodyme-bore-fer.
18. Sectionneur de charge suivant l'une des revendications 8 à 16, caractérisé en ce que l'aimant ( 24, 25, 26, 44 ) permanent est en une composition samarium-cobalt.
19. Sectionneur de charge suivant l'une des revendications 8 à 16, caractérisé en ce que l'aimant ( 24, 25, 26, 44 ) permanent est en un ferrite dur.
20. Sectionneur de charge suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le ferrite dur est du ferrite de strontium.
21. Sectionneur de charge suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le ferrite dur est du ferrite de baryum.
22. Système ( 23 ) d'aimants permanents pour un sectionneur de charge suivant l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
le système ( 23 ) d'aimants permanents a un moyen ( 33 ) extérieur de fixation pour
le maintien du système ( 23 ) d'aimants permanents sur l'agencement ( 2 ) de contacts
fixes respectif et pour la liaison galvanique avec l'agencement ( 2 ) de contacts
fixes.
23. Système d'aimants permanents suivant la revendication 22, caractérisé en ce que le moyen ( 33 ) extérieur de fixation a une zone ( 51 ) de fixation pour le maintien
du système ( 23 ) d'aimants permanents sur l'agencement de contacts fixes respectif
et a une zone ( 52 ) de support de l'enveloppe ( 63, 66 ) du système ( 23 ) d'aimants
permanents, la zone ( 52 ) de support comprenant un chemin ( 59 ) de l'arc électrique.
24. Système d'aimants permanents suivant la revendication 23, caractérisé en ce que l'enveloppe ( 63, 66 ) comprend une partie ( 63 ) de base ayant un fond ( 64 ) et
une paroi ( 65 ) cylindrique creuse, ainsi qu'une plaque ( 66 ) de recouvrement d'un
diamètre plus petit que celui de la paroi ( 65 ) cylindrique creuse, une ouverture
( 70, 71 ) centrale de passage étant prévue dans la partie ( 63 ) de base et dans
la plaque ( 66 ) de recouvrement.
25. Système d'aimants permanents suivant l'une des revendications 23 ou 24, caractérisé en ce qu'il est prévu, pour le système ( 23 ) d'aimants permanents, un recouvrement ( 67, 68
) isolant qui comprend un anneau ( 67 ) de recouvrement ayant un évidement ( 76 )
et une partie ( 68 ) de couvercle, qui peuvent être encliquetés sur le moyen ( 33,
57, 58, 62 ) de fixation respectivement à l'aide de moyens ( 72, 73, 74 ) d'encliquetage.
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