EP0817225A1 - Mehrpoliger Schalter, insbesondere für Hochspannung - Google Patents
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- EP0817225A1 EP0817225A1 EP96110256A EP96110256A EP0817225A1 EP 0817225 A1 EP0817225 A1 EP 0817225A1 EP 96110256 A EP96110256 A EP 96110256A EP 96110256 A EP96110256 A EP 96110256A EP 0817225 A1 EP0817225 A1 EP 0817225A1
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- European Patent Office
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- switch
- drive linkage
- interrupter
- shaft
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
- H01H9/56—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
- H01H9/563—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for multipolar switches, e.g. different timing for different phases, selecting phase with first zero-crossing
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
- H01H2003/323—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts the mechanisms being adjustable
Definitions
- the invention relates to a multi-pole switch, in particular for high voltage, according to the preamble of the claim 1.
- a switch of this type is known from EP-A-0 663 675.
- This switch is identical for all poles trained breaker units provided, the movable Contact pieces each over each breaker unit assigned gear chain and a drive linkage with a common to all breaker units Drive are connected.
- Each transmission chain has one that Movable contact piece with a transmission link connecting a shaft and a non-rotatably arranged one on the shaft Swing arm that is designed as a double lever is, the partial lever with respect to the shaft a different Have rotational position.
- To generate a switching time difference between two poles there is a tab on the drive linkage hinged on unequal levers of these poles. The difference between the switching times is determined by the Angle determined between the two levers.
- the present invention is based on the object to create a switch of the type mentioned, the it makes it possible to use identical gear links all transmission chains practically all possible To stagger the switching times of individual poles.
- the switch according to the invention enables both precise Setting the desired graduation times, as also an exact setting of simultaneity of all Pole. Are both switches in a system with simultaneously switching contacts as well as those with staggering the switching times used, so do not have to be different trained switches kept in reserve will.
- Each breaker unit 2, 3, 4 is with a fixed contact piece 8 provided that with a first connection flange 9 is electrically connected. With the fixed Contact piece 8 acts to switch on in direction of arrow E and for switching off in direction of arrow A movable contact piece 10 together with a second Connection flange 11 is electrically connected.
- the contact pieces 8, 10 are inside a switching chamber insulator 13 arranged, the 14 via a post insulator is supported on a mechanism housing 16.
- the mechanism housing 16 of the interrupter units 2, 3, 4 are on one common to all interrupter units 2, 3, 4, box-shaped chassis 17 attached.
- each interrupter unit 2, 3, 4 is a shaft running transversely to the switching direction 20 arranged and rotatably supported, both the mechanism housing 16 as well as the chassis 17 penetrates.
- the shaft 20 On the part running inside the mechanism housing 16 the shaft 20 is a rocker 21 rotatably arranged via a push rod 22 designed as an insulating rod is connected to the contact piece 10.
- the push rod 22 is on the swing arm 21 on the one hand and on the contact piece 10 hinged on the other. All waves 20 lie in a common one Level B and are parallel to each other.
- FIGS. 1 to 3 a preferred pivoting of the wings 21 in one Angular range from 50 ° to 130 ° provided.
- the two end positions the wings 21 are shown in FIGS. 1 and 3, the one according to FIG. 1 in the off position corresponds to the high-voltage switch 1.
- Fig. 3 shows the Switch-on position of the high-voltage switch 1, in which the movable contact piece 10 inside the tulip-like trained, fixed contact piece 8 protrudes.
- each shaft 20 penetrating the chassis 17 sits a fork-shaped oscillating link 27, both of which Legs 28, 29 (Fig. 2) each with a radial to the shaft axis extending slot 30 are provided.
- the two The outer surfaces of the legs 28, 29 are each in the chassis 17 mounted, pivotable auxiliary lever 32, 33 assigned.
- the two mutually parallel auxiliary levers 32, 33 are over one through the slots 30 of the forked vibrating member 27 protruding bolts 36 connected together and together with it form a crank-like structure.
- the bolt 36 of the middle interrupter unit 3 is over one coupling 40, 41 each with the bolts 36 of the other interrupter units 2, 4 articulated.
- On bolt 36 the Interrupter unit 4 is articulated a drive coupling 42, the other end with a drive lever 43 is articulated.
- the drive lever 43 sits on an output shaft 45 parallel to the shafts 20 Drive 44.
- the drive coupling 42 and the coupling 40, 41 form one Drive linkage 47, which all interrupter units 2, 3, 4 connects to the common drive 44.
- the drive 44 causes via the drive linkage 47 and each breaker unit 2, 3, 4 associated transmission chain 50, the the auxiliary lever 32, 33 with the bolt 36, the vibrating link 27, the rocker 21 and the push rod 22 includes the Movement of the contact piece 10 back and forth between the Switch-on position and the switch-off position.
- the coupling 40, 41 and the drive coupling 43 are in adjustable in length.
- Each paddle 40, 41 and the drive coupling 43 has a hexagonal rod, which are provided with an internal thread at both ends is, at one end a right-hand thread, at the other End a left-hand thread for one each on the respective bolt 36 or articulated on the drive lever 43, in the hexagonal rod screwed threaded bolt is provided.
- the the coupling length is set using the lock nut 54 fixed.
- the auxiliary levers 32, 33 of an interrupter unit are set such that they are at right angles to the oscillating link 27 in the end positions corresponding to the switch-off or switch-on position and assume a dead center position.
- the angles which in this case include the auxiliary levers 32, 33 with a plane C perpendicular to the plane B in the end positions are denoted by ⁇ 4 and ⁇ 4 . Since the pivot axis of the auxiliary levers 32, 33 and the axis of the shaft 20 also lie in the plane C, the angle ⁇ 4 is equal to the negative angle ⁇ 4 .
- the auxiliary levers 32, 33 of the interrupter unit 3 are set via the drive linkage 47 such that they assume a smaller angle ⁇ 3 in comparison with the angle ⁇ 4 of the auxiliary levers 32, 33 of the interrupter unit 4 in the switch-off position according to FIG. 1, in the switch-on position 3, however, include a larger angle ⁇ 3 with the plane C.
- the reverse is the selected setting of the auxiliary levers 32, 33 in the interrupter unit 2; 1 at a larger angle ⁇ 2 than those of the interrupter unit 4 (angle ⁇ 4 ), in the switched-on position according to FIG. 3 the angle ⁇ 2 is smaller than the angle ⁇ 4 .
- the position of the movable contact pieces 10 of the interrupter units 2, 3, 4 varies only by a minimal amount h, with all contact pieces 10 inside the fixed contact pieces 8, ie are in contact with the same.
- the movable contact pieces 10 of the interrupter units 2, 3, 4 are staggered in terms of time out of engagement with the fixed contact pieces 8, ie they stagger a stroke KT necessary for the contact separation;
- the contact separation on the interrupter unit 2 takes place, since the articulation point of the drive linkage 47 on the oscillating link 27 according to FIG. 3 is closest to the shaft 20, and thus already with a relatively small movement of the auxiliary levers 32, 33 Swiveling of the oscillating link 27 and thus also the swing arm 21 operatively connected to the push rod 22 takes place.
- FIG. 4 Another embodiment of a likewise three-pole High-voltage switch 1 'is shown in Figs. 4 to 6.
- the similar and equivalent parts are still with the same reference numerals as in Figs. 1 to 3.
- Swing members 27 are the same as those 1 to 3 and form together with the above-mentioned transmission links each have a part a transmission chain assigned to each interrupter unit 2, 3, 4 60, which also in this embodiment with the continuously adjustable drive linkage 47 is connected.
- each Swing member 27 penetrating bolt 36 on which the Drive linkage 47 is articulated but is in this Embodiment not with auxiliary levers, as in the first Variant, but with a fixed, arranged on the chassis 17 Backdrop 62 connected.
- Every backdrop shows 62 a middle section 62b and two rectilinear ones End portions 62a, 62c.
- the switch-on or Switch-off position corresponding end positions of the Swing member 27 take the slots 30 of the swing member 27 one with the end portions 62a, 62c of the Backdrop 62 covering position, which in turn a Dead center position of these two links of the transmission chain 60 in the switch is switched on or off becomes.
- Fig. 4 to 6 is an example of a setting shown at which during the switch-off movement from that shown in Fig. 6 Switch-on position first the contact separation the interrupter unit 2 takes place because the bolt 36 this Interrupter unit 2 the end portion 62c of the link 62 leaves first and - in the middle section 62b - The pivoting of the oscillating link 27 causes.
- FIGS. 7 to 9 of a multi-pole high-voltage switch 1 '' is in turn in the mechanism housing 16 of each interrupter unit 2, 3, 4 an essentially the known from FIGS. 1 to 6 shaft 20 corresponding shaft 64 with a non-rotatably arranged Swing arm 65 is mounted on the swing arm 65 on the one hand and on the movable contact piece 10 on the other Articulated push rod 63 is operatively connected.
- the push rod 63 is angled in its drive-side end region. The articulation point between the push rod 63 and the rocker 65 is located on the angled part 63a the push rod 63.
- the quadrangle 70 further includes a crank member 69 pivotally mounted in the chassis 17 and a coupling element 67.
- the coupling element 67 is on the one hand articulated on oscillating link 66 and on the other hand an axis 68 mounted on the crank member 69 is. This is common to all interrupter units 2, 3, 4 Drive linkage 47 is on the axes 68 of the interrupter units 2, 3, 4 articulated.
- each interrupter unit 2, 3, 4 a designated 71 in FIGS. 7 to 9 this time the swing arm 65, the push rod 63 and assigned the transmission chain 70 comprising the quadrilateral joint 70, the drive linkage 47 with the common drive 44 is connected.
- the quadrilateral 70 of the gear chain 71 causes that a pivoting of the drive lever 43 in one area of about 90 ° in a pivoting of the rocker 65 by 180 ° is implemented; the swing arm 65 is in both end positions, 7 of which the switch-off position according to FIG. 7, 9 corresponds to the switch-on position, approximately in a dead center position with respect to the Brought push rod 63, in which the rocker 65 and also the non-angled part 63 b of the push rod 63 at least approximately in the switching direction of the movable contact piece 10 are set, so that a relatively large Swinging of the rocker 65 from this position is necessary is to the position of the movable contact piece 10th to change significantly.
- both the simultaneous and the staggered switching of the individual poles can be realized by adjusting the length of the couplers 40, 41. 7 to 9 show a setting in which the rocker 65 of the interrupter unit 4 is placed parallel to the switching direction of the contact piece 10 via the four-bar link 70 both in the switched-off position according to FIG. 7 and in the switched-on position according to FIG. 9.
- the rocker 65 of the interrupter unit 3 is pivoted counterclockwise by an angle ⁇ 3 or ⁇ 3 'in the two end positions, while the rocker 65 of the interrupter unit 2 takes a clockwise angle of ⁇ 2 or ⁇ 2 in the two end positions 'swiveled position.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
Ein mehrpoliger Schalter, insbesondere für Hochspannung, weist identisch ausgebildete Unterbrechereinheiten (2, 3, 4) auf, deren bewegliche Kontaktstücke (10) jeweils über eine jeder Unterbrechereinheiten (2, 3, 4) zugeordnete, aus identisch ausgebildeten Getriebegliedern zusammengesetzte Getriebekette (50, 60, 71) sowie ein Antriebsgestänge (47) mit einem gemeinsamen Antrieb (44) verbunden sind und von diesem zwischen einer Einschaltstellung und einer Ausschaltstellung hin und her bewegt werden. Die Getriebeketten (50, 60, 71) weisen jeweils eine auf einer Welle (20, 64) drehfest angeordnete Schwinge (21, 65) und eine an diese sowie an das bewegliche Kontaktstück angelenkte Schubstange (22, 63) auf. Auf der Welle (20, 64) ist ausserdem ein Schwingeglied (27, 66) drehfest angeordnet, das unter Zusammenwirkung mit mindestens einem weiteren Getriebeglied (32, 33, 36; 36, 62; 70) mit dem Antriebsgestänge (47) verbunden ist. Zwei zusammenwirkende Glieder der Getriebekette (50, 60, 71) nehmen sowohl in der Einschaltstellung, als auch in der Ausschaltstellung wenigstens annähernd eine Totpunktlage ein. Die Relativstellung der Getriebeketten (50, 60, 71) einzelner Unterbrechereinheiten (2, 3, 4) ist einstellbar, wodurch sowohl eine präzise Einstellung gestaffelter Schaltzeitpunkte einzelner Pole, als auch eine exakte Einstellung von Gleichzeitigkeit aller Pole möglich ist. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft einen mehrpoligen Schalter, insbesondere
für Hochspannung, gemäss dem Oberbegriff des Anspruches
1.
Ein Schalter dieser Art ist aus der EP-A-0 663 675 bekannt.
Dieser Schalter ist für alle Pole mit identisch
ausgebildeten Unterbrechereinheiten versehen, deren bewegliche
Kontaktstücke jeweils über eine jeder Unterbrechereinheit
zugeordnete Getriebekette sowie über ein Antriebsgestänge
mit einem allen Unterbrechereinheiten gemeinsamen
Antrieb verbunden sind. Jede Getriebekette weist ein das
bewegliche Kontaktstück mit einer Welle verbindendes Übertragungsgestänge
sowie eine auf der Welle drehfest angeordnete
Schwinge auf, die als ein Doppelhebel ausgebildet
ist, dessen Teilhebel bezüglich der Welle eine unterschiedliche
Drehlage aufweisen. Zum Erzeugen einer Schaltzeitdifferenz
zwischen zwei Polen wird eine Lasche des Antriebsgestänges
an ungleichen Teilhebeln dieser Pole angelenkt.
Die Differenz der Schaltzeitpunkte wird durch den
Winkel zwischen den beiden Teilhebeln bestimmt. Um sie zu
verändern, müssen die Doppelhebel ausgetauscht werden.
Eine Feineinstellung der Schaltzeitpunkte, z.B. zum Ausgleich
von Streuungen der Antriebskraft, ist schwierig.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass ein Hersteller
solcher Schalter Doppelhebel sowie zugehörige Antriebsstangen
für mindestens vier verschiedene Schaltzeitverzüge
auf Lager haben muss, um alle praktisch möglichen Kombinationen
realisieren zu können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der
es ermöglicht, mit identisch ausgebildeten Getriebegliedern
aller Getriebeketten praktisch alle wünschbaren
Staffelungen der Schaltzeitpunkte einzelner Pole zu bewerkstelligen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen gattungsgemässen
Schalter, der die im Kennzeichen des Anspruches 1
angegebenen Merkmale aufweist, gelöst.
Der erfindungsgemässe Schalter ermöglicht sowohl eine präzise
Einstellung der gewünschten Staffelungszeiten, als
auch eine exakte Einstellung von Gleichzeitigkeit aller
Pole. Werden in einer Anlage sowohl Schalter mit gleichzeitig
schaltenden Kontakten als auch solche mit Staffelung
der Schaltzeitpunkte eingesetzt, so müssen nicht unterschiedlich
ausgebildete Schalter in Reserve gehalten
werden.
Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Schalters
sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die Erfindung wird nun anhand von drei in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen rein schematisch:
- Fig.1
- ein erstes Ausführungsbeispiel eines dreipoligen Schalters in Ansicht und teilweise im Schnitt, mit drei sich in Ausschaltstellung befindenden Unterbrechereinheiten;
- Fig. 2
- einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1;
- Fig. 3
- den Schalter nach Fig. 1 in Einschaltstellung der Unterbrechereinheiten;
- Fig. 4
- ein zweites Ausführungsbeispiel eines dreipoligen Schalters in Ansicht und teilweise im Schnitt mit drei sich in Ausschaltstellung befindenden Unterbrechereinheiten;
- Fig. 5
- einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 4;
- Fig. 6
- den Schalter nach Fig. 4 in Einschaltstellung der Unterbrechereinheiten;
- Fig. 7
- ein drittes Ausführungsbeispiel eines dreipoligen Schalters in Ansicht und teilweise im Schnitt mit drei sich in Ausschaltstellung befindenden Unterbrechereinheiten;
- Fig. 8
- einen Schnitt nach Linie VIII-VIII in Fig. 7;
- Fig. 9
- den Schalter nach Fig. 7 in Einschaltstellung der Unterbrechereinheiten; und
- Fig. 10
- in einer grafischen Darstellung ein Beispiel eines zeitlichen Hubverlaufs der beweglichen Schaltkontakte der Unterbrechereinheiten des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Schalters.
Gemäss Fig. 1 weist ein als ein Druckgasschalter ausgebildeter,
dreipoliger Hochspannungsschalter 1 drei identisch
ausgebildete Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 auf. Jede Unterbrechereinheit
2, 3, 4 ist mit einem feststehenden Kontaktstück
8 versehen, das mit einem ersten Anschlussflansch
9 elektrisch leitend verbunden ist. Mit dem feststehenden
Kontaktstück 8 wirkt jeweils ein zum Einschalten
in Pfeilrichtung E und zum Ausschalten in Pfeilrichtung A
bewegliches Kontaktstück 10 zusammen, das mit einem zweiten
Anschlussflansch 11 elektrisch leitend verbunden ist.
Die Kontaktstücke 8, 10 sind im Innern eines Schaltkammerisolators
13 angeordnet, der über einen Stützisolator 14
an einem Mechanismusgehäuse 16 abgestützt ist. Die Mechanismusgehäuse
16 der Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 sind an
einem allen Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 gemeinsamen,
kastenförmigen Chassis 17 befestigt.
Im Mechanismusgehäuse 16 jeder Unterbrechereinheit 2, 3, 4
ist jeweils eine quer zur Schaltrichtung verlaufende Welle
20 angeordnet und drehbar gelagert, die sowohl das Mechanismusgehäuse
16 als auch das Chassis 17 durchdringt. Auf
dem im Innern des Mechanismusgehäuses 16 verlaufenden Teil
der Welle 20 ist eine Schwinge 21 drehfest angeordnet, die
über eine als Isolierstange ausgebildete Schubstange 22
mit dem Kontaktstück 10 verbunden ist. Die Schubstange 22
ist an der Schwinge 21 einerseits und am Kontaktstück 10
anderseits angelenkt. Alle Wellen 20 liegen in einer gemeinsamen
Ebene B und sind zueinander parallel.
Beim in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
eine bevorzugte Verschwenkung der Schwingen 21 in einem
Winkelbereich von 50° bis 130° vorgesehen. Die beiden Endstellungen
der Schwingen 21 sind in Fig.1 und 3 dargestellt,
wobei diejenige nach Fig. 1 der Ausschaltstellung
des Hochspannungsschalters 1 entspricht. Fig. 3 zeigt die
Einschaltstellung des Hochspannungsschalters 1, in welcher
das bewegliche Kontaktstück 10 ins Innere des tulpenartig
ausgebildeten, feststehenden Kontaktstückes 8 hineinragt.
Auf dem das Chassis 17 durchdringenden Teil jeder Welle 20
sitzt ein gabelförmiges Schwingeglied 27, dessen beide
Schenkel 28, 29 (Fig. 2) mit je einem radial zur Wellenachse
verlaufenden Schlitz 30 versehen sind. Den beiden
Aussenflächen der Schenkel 28, 29 ist je ein im Chassis 17
gelagerter, schwenkbarer Hilfsebel 32, 33 zugeordnet. Die
beiden, zueinander parallelen Hilfshebel 32, 33 sind über
einen durch die Schlitze 30 des gabelförmigen Schwingegliedes
27 hindurchragenden Bolzen 36 miteinander verbunden
und bilden mit diesem zusammen ein kurbelartiges Gebilde.
Der Bolzen 36 der mittleren Unterbrechereinheit 3 ist über
je eine Koppel 40, 41 mit den Bolzen 36 der anderen Unterbrechereinheiten
2, 4 gelenkig verbunden. Am Bolzen 36 der
Unterbrechereinheit 4 ist eine Antriebskoppel 42 angelenkt,
die mit ihrem anderen Ende mit einem Antriebshebel
43 gelenkig verbunden ist. Der Antriebshebel 43 sitzt auf
einer zu den Wellen 20 parallelen Abtriebswelle 45 eines
Antriebs 44.
Die Antriebskoppel 42 und die Koppeln 40, 41 bilden ein
Antriebsgestänge 47, das alle Unterbrechereinheiten 2, 3,
4 mit dem gemeinsamen Antrieb 44 verbindet. Der Antrieb 44
bewirkt über das Antriebsgestänge 47 und eine jeder Unterbrechereinheit
2, 3, 4 zugeordnete Getriebekette 50, die
die Hilfshebel 32, 33 mit dem Bolzen 36, das Schwingeglied
27, die Schwinge 21 sowie die Schubstange 22 umfasst, die
Bewegung des Kontaktstückes 10 hin und her zwischen der
Einschaltstellung und der Ausschaltstellung.
Bei der Verschwenkung des Antriebshebels 43 aus der in
Fig. 1 gezeigten Stellung im Gegenuhrzeigersinn wird über
das Antriebsgestänge 47 und die Getriebeketten 50 aller
Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 die Einschaltbewegung der
Kontaktstücke 10 in Pfeilrichtung E durchgeführt. Die Verschwenkung
des Antriebshebels 43 im Uhrzeigersinn aus der
in Fig. 3 gezeigten Lage bewirkt die Ausschaltbewegung der
Kontaktstücke 10 in Pfeilrichtung A.
Die Koppeln 40, 41 sowie die Antriebskoppel 43 sind in
ihrer Länge verstellbar ausgestaltet. Jede Koppel 40, 41
und die Antriebskoppel 43 weist eine Sechskantstange auf,
die an beiden Enden mit je einem Innengewinde versehen
ist, wobei an einem Ende ein Rechtsgewinde, am anderen
Ende ein Linksgewinde für je einen am jeweiligen Bolzen 36
bzw. am Antriebshebel 43 angelenkten, in die Sechskantstange
eingeschraubten Gewindebolzen vorgesehen ist. Die
eingestellte Koppellänge wird mittels Kontermutter 54
fixiert.
Durch die Längsverstellung der Koppeln 40, 41 kann die Relativstellung
der Hilfshebel 32, 33 und der gabelförmigen,
geschlitzten Schwingeglieder 27 an einzelnen Unterbrechereinheiten
2, 3, 4 geändert werden. Je nach Koppellänge
wird dabei der den Anlenkpunkt des Antriebsgestänges 47
bildende Bolzen 36 in den eine Längsführung radial zur
Welle 20 bildenden Schlitzen 30 verstellt, wodurch die
Stellung der Anlenkpunkte bezüglich der Wellen 20 an den
einzelnen Schwingegliedern 27 gesteuert wird.
So sind gemäss Fig. 1 und 3 beispielsweise die Hilfshebel
32, 33 einer Unterbrechereinheit, gegebenenfalls diejenigen
der Unterbrechereinheit 4, so eingestellt, dass sie
in den der Ausschalt- bzw. Einschaltstellung entsprechenden
Endstellungen rechtwinklig zum Schwingeglied 27 stehen
und eine Totpunktlage einnehmen. In Fig. 1 und 3 sind die
Winkel, die dabei die Hilfshebel 32, 33 mit einer zur Ebene
B senkrechten Ebene C in den Endstellungen einschliessen,
mit α4 und β4 bezeichnet. Da auch die Schwenkachse
der Hilfshebel 32, 33 sowie die Achse der Welle 20 in der
Ebene C liegen, gleicht der Winkel β4 dem negativen Winkel
α4.
Die Hilfshebel 32, 33 der Unterbrechereinheit 3 sind hingegen
über das Antriebsgestänge 47 so eingestellt, das sie
im Vergleich zum Winkel α4 der Hilfshebel 32, 33 der Unterbrechereinheit
4 in der Ausschaltstellung nach Fig. 1
einen kleineren Winkel α3 einnehmen, in der Einschaltstellung
nach Fig. 3 hingegen einen grösseren Winkel β3
mit der Ebene C einschliessen. Gerade umgekehrt ist die
gewählte Einstellung der Hilfshebel 32, 33 bei der Unterbrechereinheit
2; diese stehen in der Ausschaltstellung
nach Fig.1 unter einem grösseren Winkel α2 als diejenigen
der Unterbrechereinheit 4 (Winkel α4), in der Einschaltstellung
nach Fig. 3 ist der Winkel β2 kleiner als der
Winkel β4.
Die Hilfshebel 32, 33 aller Unterbrechereinheiten 2, 3. 4
nehmen jedoch sowohl in der Einschaltstellung, als auch in
der Ausschaltstellung wenigstens annähernd eine Totpunktlage
ein, aus welcher eine relativ grosse Bewegung der
Hilfshebel 32, 33 notwendig ist, um die Lage des beweglichen
Kontaktstückes 10 wesentlich zu verändern. Wie aus
dein in Fig. 10 dargestellten Hub/Zeit Diagramm ersichtlich,
variert in der Einschaltstellung I (in einem Zeitpunkt
t0 ) die Position der beweglichen Kontaktstücke 10
der Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 lediglich um einen minimalen
Betrag h, wobei sich alle Kontaktstücke 10 im Innern
der feststehenden Kontaktstücke 8, d.h. in Kontakt mit
denselben befinden. Bei Verschwenkung des Antriebshebels
43 werden die beweglichen Kontaktstücke 10 der Unterbrechereinheiten
2, 3, 4 zeitlich gestaffelt ausser Eingriff
mit den feststehenden Kontaktstücken 8 gebracht, d.h. sie
führen zeitlich gestaffelt einen für die Kontakttrennung
notwendigen Hub KT aus; zuerst findet in einem Schaltzeitpunkt
t1 die Kontakttrennung an der Unterbrechereinheit 2
statt, da der Anlenkpunkt des Antriebsgestänges 47 am
Schwingeglied 27 gemäss Fig. 3 am nächsten zu der Welle 20
liegt, und somit schon bei einer relativ kleiner Bewegung
der Hilfshebel 32, 33 eine Verschwenkung des Schwingegliedes
27 und somit auch der mit der Schubstange 22 wirkverbundenen
Schwinge 21 stattfindet. Danach folgt im Schaltzeitpunkt
t2 die Kontakttrennung an der Unterbrechereinheit
4, gefolgt im Schaltzeitpunkt t3 von der Unterbrechereinheit
3, bei welcher der Anlenkpunkt des Antriebsgestänges
47 am Schwingeglied 27 am weitesten von der
Welle 20 liegt, so dass eine relativ grosse Bewegung der
Hilfshebel 32, 33 zur Verschwenkung des Schwingegliedes 27
notwendig ist.
Durch Längeneinstellung des Antriebsgestänges 47 können in
einem bestimmten Bereich alle möglichen Staffelungszeiten
stufenlos eingestellt werden. Es ist aber auch möglich,
eine exakte Gleichzeitigkeit aller Pole einzustellen.
Eine weitere Ausführungsform eines ebenfalls dreipoligen
Hochspannungsschalters 1' ist in Fig. 4 bis 6 dargestellt.
Die gleichartigen und gleichwirkenden Teile sind weiterhin
mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 bis 3 bezeichnet.
So sind wiederum die beweglichen Kontaktstücke
10 der Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 jeweils über die
Schubstange 22 mit der auf der Welle 20 sitzende Schwinge
21 wirkverbunden; auch die auf den Wellen 20 drehfest angeordneten
Schwingeglieder 27 sind gleich wie diejenigen
nach Fig. 1 bis 3 ausgebildet und bilden zusammen mit den
vorstehend genannten Getriebegliedern jeweils einen Teil
einer jeder Unterbrechereinheit 2, 3, 4 zugeordneten Getriebekette
60, die auch bei dieser Ausführungsform mit
dem stufenlos in der Länge einstellbaren Antriebsgestänge
47 wirkverbunden ist. Der die Schlitze 30 des jeweiligen
Schwingegliedes 27 durchdringende Bolzen 36, an dem das
Antriebsgestänge 47 angelenkt ist, ist jedoch bei dieser
Ausführungsform nicht mit Hilfshebeln, wie bei der ersten
Variante, sondern mit einer ortsfesten, am Chassis 17 angeordneten
Kulisse 62 wirkverbunden. Dabei weist jede Kulisse
62 einen mittleren Abschnitt 62b sowie zwei geradlinige
Endabschnitte 62a, 62c auf. In den der Einschalt- bzw.
Ausschaltstellung entsprechenden Endstellungen des
Schwingegliedes 27 nehmen die Schlitze 30 des Schwingegliedes
27 eine sich mit den Endabschnitten 62a, 62c der
Kulisse 62 deckende Stellung ein, wodurch wiederum eine
Totpunktlage dieser beiden Glieder der Getriebekette 60 in
der Einschalt- bzw. Ausschaltstellung des Schalters erreicht
wird. Ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 bis 3 kann durch die Längenverstellung der
Koppeln 40, 41 und der Antriebskoppel 42 der Anlenkpunkt
des Antriebsgestänges 47 und des jeweiligen Schwingegliedes
27 in seiner Stellung bezüglich der Welle 20 gesteuert
werden, was sowohl ein gleichzeitiges, als auch ein zeitlich
gestaffeltes Schalten aller Pole ermöglicht. In Fig.
4 bis 6 ist als Beispiel eine Einstellung dargestellt, bei
welcher bei der Ausschaltbewegung aus der in Fig. 6 gezeigten
Einschaltstellung zuerst die Kontakttrennung an
der Unterbrechereinheit 2 erfolgt, da der Bolzen 36 dieser
Unterbrechereinheit 2 den Endabschnitt 62c der Kulisse 62
zuerst verlässt und - in den mittleren Abschnitt 62b angelangt
- die Verschwenkung des Schwingegliedes 27 bewirkt.
Danach erfolgt die Kontakttrennung an der Unterbrechereinheit
4, gefolgt von der Unterbrechereinheit 3, deren Bolzen
36 in der Einschaltstellung nach Fig. 6 am weitesten
von der Welle 20 entfernt ist und den grössten Weg im Endabschnitt
62c bzw. im Schlitz 30 durchführen muss, bevor
die Verschwenkung des Schwingegliedes 27 stattfindet.
Bei dieser Variante ist sowohl in der Einschaltstellung,
als auch in der Ausschaltstellung die Position der beweglichen
Kontakte 10 aller Unterbrechereinheiten 2, 3, 4
gleich.
Bei der in Fig. 7 bis 9 dargestellten, dritten Variante
eines mehrpoligen Hochspannungsschalters 1'' ist wiederum
im Mechanismusgehäuse 16 jeder Unterbrechereinheit 2, 3, 4
eine im wesentlichen der aus Fig. 1 bis 6 bekannten Welle
20 entsprechende Welle 64 mit einer drehfest angeordneten
Schwinge 65 gelagert, die mit einer an der Schwinge 65
einerseits und am beweglichen Kontaktstück 10 anderseits
angelenkte Schubstange 63 wirkverbunden ist. Die Schubstange
63 ist in ihrem antriebsseitigen Endbereich abgewinkelt.
Der Anlenkpunkt zwischen der Schubstange 63 und
der Schwinge 65 befindet sich am abgewinkelten Teil 63a
der Schubstange 63.
Auf einem in das Chassis 17 hineinragenden Teil der Welle
64 sitzt ein Schwingeglied 66, das einen Teil eines Gelenkvierecks
70 bildet; das Gelenkviereck 70 umfasst ferner
ein im Chassis 17 schwenkbar gelagertes Kurbelglied 69
sowie ein Koppelglied 67. Das Koppelglied 67 ist einerseits
am Schwingeglied 66 angelenkt und anderseits auf
einer Achse 68 gelagert, die am Kurbelglied 69 angeordnet
ist. Das allen Unterbrechereinheiten 2, 3, 4 gemeinsame
Antriebsgestänge 47 ist an den Achsen 68 der Unterbrechereinheiten
2, 3, 4 angelenkt.
Auch bei dieser Ausführungsform ist also jeder Unterbrechereinheit
2, 3, 4 eine in Fig. 7 bis 9 mit 71 bezeichnete,
diesmal die Schwinge 65, die Schubstange 63 sowie
das Gelenkviereck 70 umfassende Getriebekette zugeordnet,
die über das Antriebsgestänge 47 mit dem gemeinsamen Antrieb
44 verbunden ist.
Das Gelenkviereck 70 der Getriebekette 71 bewirkt, das
eine Verschwenkung des Antriebshebels 43 in einem Bereich
von etwa 90° in eine Verschwenkung der Schwinge 65 um 180°
umgesetzt wird; dabei wird die Schwinge 65 in beiden Endstellungen,
von denen diejenige nach Fig. 7 der Ausschaltstellung,
diejenige nach Fig. 9 der Einschaltstellung entspricht,
ungefähr in eine Totpunktlage bezüglich der
Schubstange 63 gebracht, in welcher die Schwinge 65 sowie
auch der nicht abgewinkelte Teil 63 b der Schubstange 63
zumindest annähernd in Schaltrichtung des beweglichen Kontaktstückes
10 gestellt sind, so dass eine relativ grosse
Verschwenkung der Schwinge 65 aus dieser Stellung notwendig
ist, um die Lage des beweglichen Kontaktstückes 10
wesentlich zu verändern.
Auch bei dieser Ausführungsform kann durch die Längenverstellung
der Koppeln 40, 41 sowohl ein gleichzeitiges, als
auch ein zeitlich gestaffeltes Schalten der einzelnen Pole
realisiert werden. Fig. 7 bis 9 zeigen eine Einstellung,
bei welcher die Schwinge 65 der Unterbrechereinheit 4 über
das Gelenkviereck 70 sowohl in der Ausschaltstellung nach
Fig. 7, als auch in der Einschaltstellung nach Fig. 9 parallel
zur Schaltrichtung des Kontaktstückes 10 gestellt
wird. Demgegenüber ist die Schwinge 65 der Unterbrechereinheit
3 in den beiden Endstellungen um einen Winkel δ3
bzw. δ3' im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, die Schwinge
65 der Unterbrechereinheit 2 nimmt hingegen in den beiden
Endstellungen eine im Uhrzeigersinn um einen Winkel δ2
bzw. δ2' verschwenkte Stellung ein. Sowohl in der Ausschaltstellung,
als auch in der Einschaltstellung befinden
sich jedoch alle Schwingen 65 wenigstens annähernd in
einer Totpunktlage bezüglich der Schubstangen 63, der eine
minimale Hubabweichung h (Fig. 10) einzelner Kontaktstücke
10 entspricht. Die Kurbelglieder 69 sowie die Koppelglieder
67 der Getriebeketten 71 befinden sich ebenfalls in
gegenseitig unterschiedlichen Stellungen, was zur Folge
hat, dass eine Verschwenkung des Antriebshebels 43 aus der
Einschaltstellung nach Fig. 9 im Uhrzeigersinn zuerst eine
Kontakttrennung der Unterbrechereinheit 3, gefolgt von
Unterbrechereinheit 4 und zuletzt der Unterbrechereinheit
2, verursacht. In umgekehrter Reihenfolge finden die Kontaktberührungen
beim Einschaltvorgang statt.
Bei allen drei Ausführungsbeispielen können zwecks Reduktion
der Überspannungen und/oder der Schalterbeanspruchung
mit Getriebeketten 50 bzw. 60 bzw.71, die aus identisch
ausgebildeten Getriebegliedern zusammengesetzt sind, im
gegebenen Bereich praktisch alle wünschbaren Staffelungen
der Schaltzeitpunkte der Pole fein eingestellt werden. Bei
allen Ausführungsbeispielen kann auch gleichzeitiges
Schalten aller Pole exakt eingestellt werden. Müssen in
einer Anlage Schalter mit sowohl zeitlich gestaffelt als
auch gleichzeitig schaltenden Kontakten eingesetzt werden,
so muss nur eine Schalterausführung verwendet werden.
Claims (7)
- Mehrpoliger Schalter, insbesondere für Hochspannung, mit für alle Pole identisch ausgebildeten Unterbrechereinheiten (2, 3, 4), die jeweils ein zwischen einer Einschaltstellung und einer Ausschaltstellung hin und her bewegliches Kontaktstück (10) aufweisen, das über eine der Unterbrechereinheit (2, 3, 4) zugeordnete Getriebekette (50, 60, 71) sowie ein Antriebsgestänge (47) mit einem allen Unterbrechereinheiten (2, 3, 4) gemeinsamen Antrieb (44) verbunden ist, wobei die Getriebeketten (50, 60, 71) aller Unterbrechereinheiten (2, 3, 4) aus identisch ausgebildeten Getriebegliedern zusammengesetzt sind und jeweils eine auf einer ein Mechanismusgehäuse (16) der Unterbrechereinheit durchdringenden Welle (20, 64) sitzende Schwinge (21, 65), eine an diese und an das betreffende Kontaktstück (10) angelenkte Schubstange (22, 63) sowie ein auf der Welle (20, 64) drehfest angeordnetes Schwingeglied (27, 66) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingeglied (27, 66) unter Zusammenwirkung mit mindestens einem weiteren Getriebeglied (32, 33, 36; 36, 62; 70) mit dem Antriebsgestänge (47) verbunden ist, zwei zusammenwirkende Glieder der Getriebekette (50, 60, 71) sowohl in der Einschaltstellung als auch in der Ausschaltstellung wenigstens annähernd eine Totpunktlage einnehmen, und die Relativlage der Getriebeketten (50, 60, 71) zum Einstellen der Schaltzeitpunkte (t1, t2, t3) der einzelnen Unterbrechereinheiten (2, 3, 4) einstellbar ist.
- Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativlage der Getriebeketten (50, 60, 71) stufenlos einstellbar ist.
- Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Relativlage der Getriebeketten (50, 60, 71) das Antriebsgestänge (47) in der Länge verztellbare Koppeln (40, 41, 42) aufweist.
- Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingeglied (27) mit einer zur Welle (20) wenigstens annähernd radialen Längsführung (30) versehen ist, in welcher in Zusammenwirkung mit dem weiteren Getriebeglied (32, 33, 36; 36, 62) ein Anlenkpunkt des Antriebsgestänges (47) in seiner Stellung bezüglich der Welle (20) verschiebbar ist.
- Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Getriebeglied als ein um eine Achse schwenkbarer Hilfshebel (32, 33) ausgebildet ist, der mit einem in die Längsführung (30) hineinragenden, den Anlenkpunkt für das Antriebsgestänge (47) bildenden Bolzen (36) versehen ist, wobei sowohl in der Einschaltstellung als auch in der Ausschaltstellung der Hilfshebel (32, 33) eine wenigstens annähernd rechtwinklige Stellung zum Schwingeglied (27) bzw. zur Längsführung (30) einnimmt.
- Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsgestänge (47) an einem in einer ortsfesten Kulisse (62) geführten Bolzen (36) angelenkt ist, der in die Längsführung (30) des Schwingegliedes (27) hineinragt, wobei die Kulisse (62) mit zwei Endabschnitten (62a, 62c) versehen ist, die derart ausgebildet sind, dass die Längsführung (30) in der Ausschaltstellung eine sich mit dem einen Endabschnitt (62a),in der Einschaltstellung mit dem anderen Endabschnitt (62c) deckende Stellung einnimmt.
- Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingeglied (66) einen Teil eines Gelenkvierecks (70) bildet, das ein durch das Antriebsgestänge (47) hin und her schwenkbares Kurbelglied (69) aufweist, das über ein Koppelglied (67) mit dem Schwingeglied (66) wirkverbunden ist, derart, dass die in einem begrenzten Winkelbereich stattfindende Verschwenkung des Kurbelgliedes (69) in eine Verschwenkung des Schwingegliedes (66) und somit auch der Schwinge (65) um 180° übersetzt wird, wobei sowohl in der Einschaltstellung als auch in der Ausschaltstellung die Schwinge (65) wenigstens annähernd eine Totpunktlage bezüglich der Schubstange (63) einnimmt.
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