DE102012113057B4 - Auslösevorrichtung für ein Schütz - Google Patents

Abstract

Auslösevorrichtung für ein Schütz in Form eines elektrischen Vakuumschalters (6) mit wenigstens zwei Kontakten (7; 8), die zur Erzielung eines Stromflusses relativ zueinander bewegbar sind, wobei eine unter Druck einer Feder (12) stehende Achse (13) wenigstens einen Kontakt betätigt und eine Arretierungsvorrichtung vorgesehen ist, die die Achse (13) entgegen dem Druck der Druckfeder (12) hält, wobei zum Lösen der Arretierung ein Antrieb (21) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet dass die Kontakte (7; 8) in einem luftleeren Raum (Vakuum) angeordnet sind und die Druckfeder (12) in einer mechanischen Kammer (4) angeordnet ist, und dass die Arretierung aus einem, in einem Gehäuse (1) gelagerten Hebelwerk (23; 26) besteht, von dem ein Verschlusshebel (23) an dem Antrieb (21) angreift und ein Stützhebel (26) die Druckfeder (12) spannt und beide Hebel (23; 26) jeweils einen, mit dem Stützhebel (26) in Eingriff stehenden Arm aufweisen und dass der Stützhebel (26) wenigstens einen Haken (28) aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Auslösevorrichtung für ein Schütz in Form eines elektrischen Vakuumschalters mit wenigstens zwei Kontakten, die zur Erzielung eines Stromflusses relativ zueinander bewegbar sind.
• Aus der EP 0 045 072 B1 ist ein Vakuumschalter bekannt, bei dem zwei Kontakte vorgesehen sind, die in eine Löschkammer hineinragen. Die Kontakte sind außerhalb der Löschkammer über flexible Leiter mit elektrischen Klemmen verbunden. Je ein elektrischer Kontakt ist relativ zur Löschkammer lagerfest angeordnet. Der jeweils andere Kontakt ist mittels eines Betätigungsmechanismus schwenkbar angelenkt. Mithilfe des Bewegungsmechanismus ist der andere Kontakt zwischen einer Offenstellung und eines Schließstellung der Kontakte verschiebbar.
• Die DE 40 05 532 A1 offenbart einen Vakuumschalter der über eine Vakuumlöschkammer verfügt. Zur Aufhängung der Vakuumlöschkammer ist eine nachgiebige Verbindung vorgesehen, die die Vakuumlöschkammer mit einer Außenklemme verbindet. Zusätzlich ist die Vakuumlöschkammer mit dem Schalteraufbau über ein axiales Zugmittel verbunden.
• Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 27 00 272 A1 ist ein Betätigungsmechanismus eines Schalters bekannt, bei dem eine mit einer bewegbaren Elektrode des Schalters verbundene erste verschiebbare Vorrichtung, eine der ersten verschiebbaren Vorrichtung unter Bildung eines Spalts zugewandte zweite verschiebbare Vorrichtung und ein keilartiges Element vorgesehen sind. Das keilartige Element ist zwischen beiden verschiebbaren Vorrichtungen eingesetzt, um die erste verschiebbare Vorrichtung abhängig von der Bewegung durch eine Antriebseinrichtung und die bewegbare Elektrode zu verschieben, wodurch der Schalter durch die bewegbare Elektrode in Abhängigkeit der Bewegung des zwischen den beiden verschiebbaren Vorrichtungen eingesetzten keilartigen Elements ein- und ausgeschaltet wird.
• Aus der deutschen Patentschrift DE 10 2007 038 898 B3 ist eine Schalteranordnung für eine Schaltanlage bekannt, bei der eine Vakuumschaltröhre sowie ein Trennschalter/Erder vorgesehen sind, die in einem Strompfad zwischen zwei in konstantem Abstand voneinander gehaltenen Anschlussteilen der Schaltanlage in Reihe angeordnet sind.
• Die US Patentschrift US 6 657 150 B1 offenbart einen Kurzschlussschalter zum Eliminieren von Lichtbogenfehlern in einer Leistungsverteilungsausrüstung.
• Ein Nachteil bekannter Vakuumschalter besteht darin, dass während des Betriebs des Schalters infolge auftretender Reibung in den miteinander kommunizierenden Gelenkelementen Spiele entstehen. Ein solches Spiel wirkt sich negativ auf Parameter aus, wie zum Beispiel die Öffnungsweite und die Gleichzeitigkeit des Kontaktschlusses. Hierdurch wird die Funktion des Vakuumschalters maßgeblich negativ beeinflusst. Ein zusätzlicher Nachteil aus dem Stand der Technik bekannter Vakuumschalter liegt in ihrem teilweise komplizierten technischen Aufbau.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Auslösevorrichtung für ein Schütz bereitzustellen, dessen Auslösezeit deutlich verringert ist. Zusätzlich soll das Schütz eine hohe Ausfallsicherheit gewährleisten und zudem günstig in der Fertigung sein.
• Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
• Das Schütz bezeichnet einen Schalter, der elektrische Leitungen und Einrichtungen (z. B. Motoren) vor Überströmen und zu geringen Spannungen durch Abschalten sichert.
• Unter einem Vakuumschalter versteht die vorliegende Anmeldung eine Bauform eines Hochleistungsschalters in der elektrischen Energietechnik. Der Vakuumschalter zeichnet sich dadurch aus, dass die Kontakte zur Reduzierung eines unerwünschten Schaltlichtbogens in einem luftleeren Raum (Vakuum) angeordnet sind.
• Die Erfindung sieht eine Auslösevorrichtung für ein Schütz vor, wobei das Schütz in Form eines elektrischen Vakuumschalters vorliegt, der wenigstens zwei Kontakte aufweist. Die Kontakte sind zur Erzielung eines Stromflusses relativ zueinander bewegbar. Der eine Kontakt des Vakuumschalters ist z. B. an dem Schaltergehäuse befestigt. Der andere Kontakt des Vakuumschalters ist mittelbar über einen Kontaktring mit einer Achse verbunden. Die unter Druck einer Druckfeder stehende Achse betätigt wenigstens einender wenigstens zwei Kontakte.
• Erfindungsgemäß ist eine Arretierung angeordnet, die die Achse entgegen dem Federdruck aus Eingriff hält, wobei zum Lösen der Arretierung ein Antrieb vorgesehen ist. Bei Expansion der Druckfeder überträgt die Druckfeder die in der komprimierten Druckfeder gespeicherte kinetische Energie auf die Achse. Das Vakuumschütz ist für annähernd alle Hochspannungsbereiche als Leistungstrennschalter einsetzbar. Das Vakuumschütz macht sich dabei die außerordentlich hohe elektrische Festigkeit des Vakuums zu Nutze. Durch die geringe Zahl der zur Ionisierung verfügbaren Gasmoleküle ist es möglich, den sonst auftretenden Schaltlichtbogen schon bei sehr kleinen Schaltstückabständen zu löschen. Auf diese Weise können sehr hohe Spannungen bewältigt werden, ohne dass es zu Stromdurchschlägen kommt.
• Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass am Kopf der Achse ein, die Kontakte betätigender und in einer Gehäuseplatte axial beweglich geführter Kontaktring angeordnet ist.
• Der Kontaktring ist auf seiner, von der Achse abgewandten Seite mit dem wenigstens einen Kontakt des Vakuumschützes verbunden.
• In einer Öffnung der Gehäuseplatte sind Kontaktfedern vorgesehen, die für die Aufrechterhaltung des stromführenden Kontakts zwischen der Gehäuseplatte und dem Kontaktring zuständig sind. Die Kontaktfedern sind am Innenumfang der Öffnung der Gehäuseplatte angeordnet und zum Zentrum der Öffnung hin ausgerichtet. Die Kontaktfedern stellen sicher, dass auch während der axialen Führung des Kontaktringes in der Gehäuseplatte ein ununterbrochener Stromfluss zwischen der Gehäuseplatte und dem Kontaktring bestehen bleibt.
• Die Erfindung sieht vor, dass die Arretierung aus einem, in einem Gehäuse gelagerten Hebelwerk besteht, von dem ein Hebel an dem Antrieb angreift und ein anderer Hebel die Druckfeder spannt. Beide Hebel weisen jeweils einen mit dem anderen Hebel in Eingriff stehenden Arm auf.
• Je nach Größe und Umfang des Schützes können die Druckfeder und die Hebel in unterschiedlicher Stärke und Form ausgebildet sein. Hierdurch ist es möglich, das Hebelwerk an die Größe der Druckfeder anzupassen, so dass die Druckfeder im Ruhezustand der Auslösevorrichtung komprimiert bleibt. Der Hebel, der an dem Antrieb angreift ist als Verschlusshebel ausgebildet und an einem Bauteil der Auslösevorrichtung schwenkbar angelenkt. Der andere Hebel des Hebelwerks hat die Form eines Stützhebels. Der Verschlusshebel verfügt über wenigstens eine Aufnahmeraste, in die der Stützhebel eingreift, wenn die Druckfeder im Ruhezustand komprimiert ist.
• Sowohl der Verschlusshebel als auch der Stützhebel sind jeweils als Doppelflügel-Hebel ausgebildet. Im Ruhezustand, in dem die Druckfeder komprimiert ist, rastet der Stützhebel in den Verschlusshebel ein. Der Stützhebel ist schwenkbar an einem U-Profil angeordnet, das zusammen mit einem gegenüberliegenden U-Profil eine innere Kammer bildet.
• Zusätzlich sieht eine bevorzugte Variante der Erfindung vor, dass die Auslöseeinrichtung einen pneumatischen und/oder hydraulischen und/oder mechanischen Antrieb aufweist. Je nach Einsatzfeld der Auslöseeinrichtung kann auch ein Elektromagnetischer Antrieb Verwendung finden. Die Auslöseeinrichtung umfasst dabei Leitungen, die die Druckluft oder das Hydrauliköl bereitstellen. Bei dem Elektromagnetischen Antrieb ist eine Spule vorgesehen, in der sich bei Stromdurchfluss ein magnetisches Feld bildet.
• Bevorzugt weist der Antrieb einen ausfahrbaren Kolben auf, der mit dem Arm des Verschlusshebels in Eingriff steht.
• Der Kolben wird ausgelöst, indem an den pneumatischen, hydraulischen, mechanischen oder elektro-magnetischen Antrieb ein ferngesteuerter Kontakt angelegt wird. Der Kontakt bewirkt, dass der ausfahrbare Kolben aus dem Gehäuse des Antriebs herausbewegt wird. Der Kolben wirkt auf den Arm des Verschlusshebels ein, so dass der Verschlusshebel um seinen Schwenkpunkt herum verschwenkt wird und den Stützhebel freigibt.
• In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind das Schütz und die Arretierungseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Das gemeinsame Gehäuse ist dabei auf seiner Innenseite in eine mechanische Kammer und in eine elektrische Kammer unterteilt. Beide Kammern sind durch eine Wand voneinander abgetrennt.
• Weiterhin ist vorgesehen, dass an der Außenseite des Gehäuses ein Handgriff zur Betätigung der Arretierung angeordnet ist. Der Handgriff kann als eine Zugangsklappe ausgebildet sein. Die Zugangsklappe ist am Außenumfang des gemeinsamen Gehäuses schwenkbar angelenkt. Im Ruhezustand der Auslösevorrichtung liegt die Zugangsklappe am Außenumfang des gemeinsamen Gehäuses an. Die am gemeinsamen Gehäuse anliegende Zugangsklappe verdeckt eine Öffnung, die die Seitenwand des gemeinsamen Gehäuses durchbricht. Mit Expansion der Druckfeder vollzieht der Stützhebel eine Schwenkbewegung in Richtung auf die durch die Zugangsklappe verdeckte Öffnung.
• Ist der Vakuumschalter geschlossen, ragt der Stützhebel mit seinem oberen Ende durch die Öffnung des gemeinsamen Gehäuses hindurch. Auf diese Weise wird die Zugangsklappe um ihren Anlenkpunkt am Außenumfang des gemeinsamen Gehäuses in eine Stellung verschwenkt, in der sich die Zugangsklappe in einem Winkel zur Außenwand des Gehäuses erstreckt.
• Die Zugangsklappe kann von außen gegen den Stützhebel gedrückt, und in eine Stellung verschwenkt werden, in der die Zugangsklappe an der Außenwand des Gehäuses anliegt. Die Zugangsklappe wirkt dabei in der Art auf den Stützhebel ein, dass dieser in Richtung auf die Achse verschwenkt wird. Der Stützhebel wird auf diese Weise in eine Stellung gebracht, in der er in die Aufnahmeraste des Verschlusshebels eingreift.
• In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist am Schaltergehäuse im Bereich des oberen Endes des Stützhebels eine Klappe angeordnet ist. Die Klappe ist schwenkbar am Gehäuse angelenkt und ermöglicht den Zugriff auf den Stützhebel.
• Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass der Verschlusshebel bevorzugt wenigstens eine Aufnahmeraste aufweist.
• Gemäß der Erfindung weist der Stützhebel wenigstens einen Haken auf. Der Haken dient zur Einrastung des Stützhebels am Verschlusshebel.
• Weiterhin ist vorgesehen, dass der Stützhebel vorzugsweise in eine Schließstellung und in eine Offenstellung schwenkbar ist. Der Stützhebel steht mittelbar über den Querholm mit der Druckfeder in Verbindung. Je nach Expansion oder Kontraktion der Druckfeder wird der Stützhebel in eine Schließstellung bzw. in einer Offenstellung verschwenkt.
• Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die U-Profile Drehpunkte aufweisen. Die Drehpunkte dienen der Verschwenkung des Verschlusshebels bzw. des Stützhebels gegenüber dem U-Profil.
• Im Folgenden soll die Erfindung beispielhaft und ohne Beschränkung der Allgemeinheit anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
• Hierbei zeigen:
• 1 die Auslösevorrichtung in Seitenansicht, mit dem erfindungsgemäßen Stützhebel in Offenstellung,
• 2 die Auslösevorrichtung seitlich geschnitten, mit dem erfindungsgemäßen Stützhebel in Schließstellung,
• 3 die Auslösevorrichtung in Explosionsdarstellung,
• 4 den in der Gehäuseplatte geführten Kontaktring,
• 5 die mit Kontaktfedern ausgestatteten Gehäuseplatte und
• 6. eine schematische Darstellung für die Auslösevorrichtung.
• 1 zeigt ein Schaltergehäuse 1 des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters. Der elektrische Schalter umfasst eine elektrische Kammer 3 und eine mechanische Kammer 4. Die beiden Kammern 3; 4 sind durch eine Wand 5 voneinander abgegrenzt.
• In der elektrischen Kammer 3 ist ein Vakuumschalter 6 angeordnet, der zwei Schalterkontakte 7 und 8 umfasst. Die beiden Schalterkontakte 7 und 8 sind in dem Schaltergehäuse 1 des Vakuumschalters 6 angeordnet. Der Vakuumschalter 6 ist mit seinem oberen Schalterkontakt 7 mit einer elektrisch leitenden Leiterplatte 10 verbunden. An seinem unteren und zur mechanischen Kammer 4 benachbarten Ende ist der Schalterkontakt 8 an einem Kontaktring 11 befestigt.
• In der mechanischen Kammer 4 ist eine Druckfeder 12 dargestellt. Axial innerhalb der Windungen der Druckfeder 12 ist eine Achse 13 angeordnet. Mit der Bezugsziffer 14 ist ein Querholm dargestellt, der die Achse 13 durchsetzt. Mit ihrem Querholm 14 stützt sich die Achse 13 auf der Druckfeder 12 auf.
• Im Inneren der mechanischen Kammer 4 ist eine innere Kammer 16 angeordnet, die ein erstes und ein zweites U-Profil 17; 18 umfasst. Die U-Profile 17; 18 greifen ineinander und sind an ihren Schenkeln miteinander verbunden. Die Achse 13 durchsetzt die beiden U-Profile 17; 18 im Bereich Ihrer aneinander anliegenden unteren bzw. oberen Schenkel. Die Achse 13 ist mit ihrem Fuß in den Schenkeln des U-Profils 17; 18 verankert, die vom Kontaktring 11 beabstandet sind. Die Druckfeder 12, die die Achse 13 mit ihren Windungen umgibt, wirkt mittelbar über den Querholm 14 auf Konturen 34 des Stützhebels 26 ein (1).
• Die Achse 13 erstreckt sich axial innerhalb der mechanischen Kammer 4 des Schaltergehäuses 1 und durchbricht die Wand 5, die die beiden Kammern 3 und 4 voneinander trennt. Innerhalb der elektrischen Kammer 3 durchsetzt die Achse 13 den Kontaktring 11. Der Kontaktring 11 ist dabei an der Achse 13 befestigt. Der Kontaktring 11 wird in einer Gehäuseplatte 19 geführt. Am Innenumfang der Gehäuseplatte 19 sind, wie in 4 dargestellt, Kontaktfedern 20 angeordnet.
• Unter Wahrung des elektrischen Kontakts ist der Kontaktring 11 axial und/oder radial innerhalb der Gehäuseplatte 19 bewegbar. Die Kontaktfedern 20 dienen sowohl bei der Axial- als auch bei der Radialbewegung des Kontaktrings 11 innerhalb der Gehäuseplatte 19 der Aufrechterhaltung des elektrischen Kontakts zwischen dem Kontaktring 11 und der Gehäuseplatte 19.
• Der Kontaktring 11 ist einerseits an der Achse 13 befestigt und andererseits mit dem Schalterkontakt 8 des Vakuumschalters 6 verbunden. Eine Bewegung der Achse 13 in- und entgegen der Bewegungsrichtung der Druckfeder 12 axial innerhalb des Schaltergehäuses 1 führt zu einer axialen Bewegung des Kontaktrings 11 innerhalb der Gehäuseplatte 19.
• Durch die axiale Verschiebung der Achse 13 innerhalb des Schaltergehäuses 1 wird der Abstand des Schalterkontakts 8 des Vakuumschalters 6 gegenüber dem Schalterkontakt 7 des Vakuumschalters 6 verändert. Dabei ist es möglich, den Abstand des Schalterkontakts 7 gegenüber dem Schalterkontakt 8 zu verringern oder zu vergrößern.
• In der mechanischen Kammer 4 ist ein Antrieb 21 vorgesehen, der über einen Kolben 40 auf einen langen Schenkel 22 eines Verschlusshebels 23 einwirkt. Der Verschlusshebel 23 ist um einen Drehpunkt 24 am U-Profil 18 schwenkbar gelagert. Der Kolben 40 des Antriebs 21 kann ferngesteuert oder auf jede andere Art und Weise betätigt werden. Mit Betätigung des Kolbens 40 wird der Verschlusshebel 23 um den Drehpunkt 24 verschwenkt. Dabei schwenkt der lange Schenkel 22 des Verschlusshebels 23 in Richtung auf die mechanische Kammer 4 hin. Der kurze Schenkel 25 des Verschlusshebels 23 wird entgegengesetzt nach unten in Richtung auf die Druckfeder 12 verschwenkt.
• Mit Verschwenkung des Verschlusshebels 23 um den Drehpunkt 24 gibt der kurze Schenkel 25 des Verschlusshebels 23 einen Stützhebel 26 frei. Der Stützhebel 26 ist um einen Drehpunkt 27 am U-Profil 18 schwenkbar angelenkt. An dem vom Drehpunkt 27 entfernten Ende des Stützhebels 26 weist der Stützhebel 26 Haken 28 auf. Die Haken 28 des Stützhebels 26 sind dazu vorgesehen, um in Schließstellung des Stützhebels 26 in die Aufnahmerasten 29 des Verschlusshebels 23 einzugreifen. Die Schließstellung des Stützhebels 26 ist in 2 dargestellt. In 1 befindet sich der Stützhebel 26 in Offenstellung 31.
• Das obere und mit den Haken 28 bewährte Ende des Stützhebels 26 ragt in der Offenstellung 31 durch eine Öffnung 33 des Schaltergehäuses 1 hindurch. In Offenstellung 31 drückt der Stützhebel 26 gegen eine Klappe 32. Die Klappe 32 ist am Schaltergehäuse 1 angelenkt und in 1 mit ihrem unteren Ende vom Schaltergehäuse 1 beanstandet.
• 1 zeigt die Druckfeder 12 in entspanntem Zustand. Die Druckfeder 12 drückt gegen den Querholm 14 und verschiebt die Achse 13 in Richtung der elektrischen Kammer 3. Der Querholm 14 greift an einer Kontur 34 des Stützhebels 26 an, wodurch der Stützhebel 26 um den Drehpunkt 27 herum in Richtung auf die Öffnung 33 hin verschwenkt wird.
• Mit Bezugsziffer 35 ist ein Positionssensor dargestellt, der über die jeweilige Stellung der Achse 13 Auskunft gibt.
• 2 zeigt einen elektrischen Schalter entsprechend der 1, mit dem Unterschied, dass der Schalter längs zu dem Verschlusshebel 23 geschnitten dargestellt ist. Der Stützhebel 26 ist um den Drehpunkt 27 zurück in die Schließstellung 30 verschwenkt und erstreckt sich nunmehr in etwa achsparallel zur Achse 13. Die Kontur 34 des Stützhebels 26 drückt die Druckfeder 12 mittelbar über den Querholm 14 gegen die Schenkel der U-Profile 17; 18 zusammen. Die Haken 28 des Stützhebels 26 greifen in Schließstellung 30 des Stützhebels 26 in die Aufnahmerasten 29 des Verschlusshebels 23 ein. Der Antrieb 21 ist nicht aktiviert, und der Verschlusshebel 23 erstreckt sich etwa in waagrechter Stellung gegenüber dem Drehpunkt 24. In Schließstellung 30 des Stützhebels 26 wird der Verschlusshebel 23 vom Kolben 40 des Antriebs 21 in etwa waagrechter Stellung gehalten. Der Verschlusshebel 23 sichert dadurch den Stützhebel 26 entgegen der Expansionskraft der Druckfeder 12 vor dem Verschwenken um den Drehpunkt 27.
• Da sich der Stützhebel 26 in Schließstellung 30 befindet ist die Klappe 32 geschlossen und liegt in ihren Anlenkpunkt am Schaltergehäuse 1 an. In 2 sind Schrauben 36 dargestellt, mit denen jeweils der obere Schalterkontakt 7 des Vakuumschalters 6 an der elektrisch leitenden Leiterplatte 10 befestigt ist. Eine weitere Schraube 36 verbindet den Schalterkontakt 8 des Vakuumschalters 6 mit dem Kontaktring 11.
• Mit der Bezugsziffer 1 ist in 3 das Schaltergehäuse bezeichnet. Im verbauten Zustand wird das Schaltergehäuse 1 mit einem Deckel 37 verschlossen. Die Achse 13 ist über der Druckfeder 12 angeordnet und weist den gegenüber der Achse 13 quer verlaufenden Querholm 14 auf. Unterhalb des Querholmes 14 ist der Positionssensor 35 angebracht. Zur Befestigung der Achse 13 gegenüber den Schenkeln der U-Profile 17; 18 ist ein Sicherungsring vorgesehen. An dem Ende der Achse 13, die der Druckfeder 12 gegenüberliegt ist eine Auflagefläche erkennbar, an der im verbauten Zustand der Kontaktring 11 aufliegt.
• Relativ zur Achse 13 oberhalb des Kontaktrings 11 ist die Gehäuseplatte 19 dargestellt, die eine Öffnung 33 aufweist, die mit Kontaktfedern 20 ausgestattet ist, die zur Öffnungsseite hin ausgerichtet sind. Zwischen der Gehäuseplatte 19 und der Leiterplatte 10 ist der Vakuumschalter 6 dargestellt. Der Vakuumschalter 6 umfasst den oberen Schalterkontakt 7 und den achsseitigen unteren Schalterkontakt 8. Wenn die Schalterkontakte 7; 8 des Vakuumschalters 6 durch Schließung der erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung in Verbindung gebracht sind ist der Stromkreis zur Realisierung der Funktion des Schalters als Bypasschalter geschlossen. Beiderseits der Achse 13 sind die U-Profile 17; 18 dargestellt, die die innere Kammer 16 bilden. Hierzu greifen die Schenkel der U-Profile 17; 18 formschlüssig ineinander. Auf der einen Seite der Achse 13 ist der Verschlusshebel 23 dargestellt, der im verbauten Zustand um den Drehpunkt 24 des U-Profils 18 schwenkbar angelenkt ist. An den kurzen Schenkeln 25 des Verschlusshebels 23 sind die Aufnahmerasten 29 angeordnet. Gegenüberliegend auf der anderen Seite der Achse 13 ist der Stützhebel 26 dargestellt, der um einen Drehpunkt 27 des U-Profils 18 schwenkbar angelenkt ist.
• In 3 sind die Drehpunkte 24 und 27 seitlich am U-Profil 18 auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet. Relativ zur Achse 13 ist hinter dem U-Profil 18 der Stützhebel 26 dargestellt. Der Stützhebel 26 weist an seinem oberen Ende die Haken 28 auf, die zur Wirkverbindung mit den Aufnahmerasten 29 des Verschlusshebels 23 vorgesehen sind. Relativ zur Achse 13 hinter dem Stützhebel 26 ist die Klappe 32 angeordnet, die im verbauten Zustand seitlich am Schaltergehäuse 1 angelenkt ist.
• In etwa achsparallel zur Achse 13 erstreckt sich innerhalb der U-Profile 17; 18 der inneren Kammer 16 der Antrieb 21. Der Antrieb 21 steht über eine Kolben 40 mit dem Verschlusshebel 23 in Wirkverbindung.
• Im Inneren des Schaltergehäuses 1 sind Führungen 38 für die Leiterplatte 10, die Gehäuseplatte 19 und die Achse 13 erkennbar. Zur Befestigung des Schaltergehäuses 1 an einer Trägerstruktur ist an der Stirnseite des Schaltergehäuses 1 eine Befestigungsschiene 39 vorgesehen.
• Der Kontaktring 11 und die Gehäuseplatte 19 stehen in 4 über die Kontaktfedern 20 miteinander in Verbindung. Bei axialer Verschiebung des Kontaktrings 11 innerhalb der Gehäuseplatte 19 bleibt auf diese Weise ein Stromfluss zwischen der Gehäuseplatte 19 und dem Kontaktring 11 erhalten. Der Kontaktring 11 weist Bohrungen 42; 43 auf. Die Bohrung 42 dient der Schraubenverbindung des Kontaktrings 11 mit dem Schalterkontakt 7 und die Bohrung 43 dient der Schraubenverbindung des Kontaktrings 11 mit der Achse 13.
• Die Gehäuseplatte 19 ist in 5 in perspektivischer Darstellung gezeigt. In der Öffnung 33 der Gehäuseplatte 19 ist im verbauten Zustand der auf der Achse 13 befestigte Kontaktring 11 geführt. Bei axialer und/oder bei radialer Bewegung des Kontaktrings 11 innerhalb der Gehäuseplatte 19 bleibt der stromführende Kontakt zwischen dem Kontaktring 11 und der Gehäuseplatte 19 erhalten. Der stromführende Kontakt wird durch Anlage des Kontaktrings 11 an die Kontaktfedern 20 der Gehäuseplatte 19 gewährleistet.
• In schematischer Darstellung ist in 6 ein Positionssensor vorgesehen und mit Bezugsziffer 35 bezeichnet. Wenn sich die Arretierung der Auslösevorrichtung für das Schütz im Ruhezustand befindet, hält die Druckfeder 12 die Achse 13 entgegen dem Federdruck aus Eingriff. Zum Lösen der Arretierung ist ein Antrieb 21 vorgesehen, der in Form eines Magneten dargestellt ist. Ein Positionssensor 35 gibt darüber hinaus Auskunft, ob die Auslösevorrichtung für das Schütz arretiert ist, oder ob die Auslösevorrichtung aus ihrer Arretierung gelöst ist.
• Der Positionssensor 35 weist zwei Schalterstellungen auf. Im Normalfall ist die Auslösevorrichtung für das Schütz nicht betätigt und die Schalterkontakte 7 und 8 des Vakuumschalters 6 sind unterbrochen.
• In dieser Stellung ist der Schalterkontakt 49 des Positionssensors 35 offen und der Schalterkontakt 50 des Positionssensors 35 dagegen geschlossen. Ein Stromkreis 46 zwischen einem Treiber 47 und einem Element 48 ist geschlossen.
• Sobald die Auslösevorrichtung durch den Antrieb 21 aktiviert wird, wird der Schalterkontakt 50 geöffnet. Zeitgleich wird der Schalterkontakt 49 geschlossen und dadurch an Stromkreis 51 eine Stromspannung angelegt. In den Stromkreis 51 ist ein Magnet 54 eines weiteren Antriebs 52 angeordnet. Ist der Stromkreis 51 geschlossen, so wird an den Magneten 54 des weiteren Antriebs 52 eine Stromspannung angelegt.
• 6 zeigt den als Mikroschalter ausgebildeten Positionssensor 35 mit einem Magneten 54 einer mechanischen Unterbrechereinrichtung 53. Die mechanische Unterbrechereinrichtung 53 ist lediglich schematisch dargestellt.
• Der Magnet 54 löst die mechanische Unterbrechereinrichtung 53 aus, die ihrerseits ein Signal freisetzt, dass die Auslösevorrichtung für das Schütz durch Lösen der Arretierung des Antriebs 21 aktiviert ist. Gleichzeitig trennt die Unterbrechereinrichtung 53 die Stromversorgung des Magneten 54 des weiteren Antriebs 52 durch Unterbrechung des Stromkreises 51.
• Weiterhin sind in 6 ein Sicherheitsschalter (snapper-switch) 55 vorgesehen, der im Stromkreis 46 eine kontinuierliche Stromspannung aufrechterhält. Durch den Sicherheitsschalter 55 steht der Treiber 47 mit einem Low-Side-Treiber 55 in Verbindung.
• Bezugszeichenliste

1

Schaltergehäuse

3

elektrische Kammer

4

mechanische Kammer

5

Wand

6

Vakuumschalter

7; 8

Schalterkontakt

10

Leiterplatte

11

Kontaktring

12

Druckfeder

13

Achse

14

Querholm

16

Innere Kammer

17, 18

U-Profil

19

Gehäuseplatte

20

Kontaktfeder

21

Antrieb

22

langen Schenkel

23

Verschlusshebel

24

Drehpunkt Verschlusshebel

25

kurzer Schenkel

26

Stützhebel

27

Drehpunkt

28

Haken

29

Aufnahmeraste

30

Schließstellung

31

Offenstellung

32

Klappe

33

Öffnung

34

Kontur

35

Positionssensor

36

Schrauben

37

Deckel

38

Führung

39

Befestigungsschiene

40

Kolben

42; 43

Bohrung

46

Stromkreis

47

Treiber

48

Element

49

Schalterkontakt

51

Stromkreis

52

Antrieb

35

Unterbrechereinrichtung

54

Magnet

Claims (10)

1. Auslösevorrichtung für ein Schütz in Form eines elektrischen Vakuumschalters (6) mit wenigstens zwei Kontakten (7; 8), die zur Erzielung eines Stromflusses relativ zueinander bewegbar sind, wobei eine unter Druck einer Feder (12) stehende Achse (13) wenigstens einen Kontakt betätigt und eine Arretierungsvorrichtung vorgesehen ist, die die Achse (13) entgegen dem Druck der Druckfeder (12) hält, wobei zum Lösen der Arretierung ein Antrieb (21) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet dass die Kontakte (7; 8) in einem luftleeren Raum (Vakuum) angeordnet sind und die Druckfeder (12) in einer mechanischen Kammer (4) angeordnet ist, und dass die Arretierung aus einem, in einem Gehäuse (1) gelagerten Hebelwerk (23; 26) besteht, von dem ein Verschlusshebel (23) an dem Antrieb (21) angreift und ein Stützhebel (26) die Druckfeder (12) spannt und beide Hebel (23; 26) jeweils einen, mit dem Stützhebel (26) in Eingriff stehenden Arm aufweisen und dass der Stützhebel (26) wenigstens einen Haken (28) aufweist.
2. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Kopf der Achse (13) ein, wenigstens einen Kontakt (7; 8) betätigender und in einer Gehäuseplatte (19) axial beweglich geführter Kontaktring (11) angeordnet ist.
3. Auslösevorrichtung nach einem der Ansprüche 1; 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung einen elektro-magnetischen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen und/oder mechanischen Antrieb (21) aufweist.
4. Auslösevorrichtung nach einem der Ansprüche 1; 2; 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (21) einen ausfahrbaren Kolben (40) aufweist, der mit einem Arm des Verschlusshebels (23) in Eingriff steht.
5. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dass das Schütz und die Arretierungseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse (1) angeordnet sind.
6. Auslösevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des Gehäuses (1) ein Handgriff zur Betätigung der Arretierung angeordnet ist.
7. Auslösevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (1) im Bereich des oberen Endes des Stützhebels (26) eine Klappe (32) angeordnet ist.
8. Auslösevorrichtung nach einem der Ansprüche 1; 2; 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusshebel (23) wenigstens eine Aufnahmeraste (29) aufweist.
9. Auslösevorrichtung nach einem der Ansprüche 1; 2; 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützhebel (26) in eine Schließstellung (30) und in eine Offenstellung (31) schwenkbar ist.
10. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass U-Profile (17; 18) Drehpunkte (24; 27) aufweisen.

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