DE102013005746A1 - Antriebsvorrichtung für einen Leistungsschalter einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage - Google Patents
Antriebsvorrichtung für einen Leistungsschalter einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage Download PDFInfo
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft Antriebsvorrichtung zur Betätigung eines, vorzugsweise dreipoligen, Leistungsschalters einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Leistungsschalter in gasisolierten Mittelspannungs- oder Hochspannungsschaltanlagen bestehen aus einem Leistungsschaltergehäuse, in dem ein festes und ein bewegliches Kontaktstück angeordnet sind. Das bewegliche Kontaktstück ist dabei üblicherweise an einem Ende einer Isolierstange befestigt, deren anderes Ende mit einem Ende eines Betätigungshebels verbunden ist. Das andere Ende des Betätigungshebels ist an einer Drehwelle befestigt, so dass durch eine Drehung der Drehwelle das bewegliche Kontaktstück zum festen Kontaktstück hin, beziehungsweise von diesem weg bewegt wird. Die Länge des Betätigungshebels ist so bemessen, dass durch eine Drehung der Drehwelle um einen bestimmten Winkel der Leistungsschalter ein-, beziehungsweise ausgeschaltet wird.
- Bekannte Ankopplungen von zwei zueinander parallel verlaufenden Wellen, der Drehwelle und einer damit verbundenen Antriebswelle, erfolgen mittels einer mit einer Pleuelstange verbundenen Drehhebelkupplung.
- Die Drehwelle wird, wie beispielsweise in der
WO 2005/034156 A1 - In der
DE 699 03 422 T2 ist eine Vorrichtung zum Öffnen/Schließen von Leistungsschaltern beschrieben, welche einen Motor umfasst, der über eine kinematische Verbindung wirkungsmäßig mit dem beweglichen Kontaktstück verbunden ist. Diese Verbindung wird mittels eines am Ausgang der Antriebswelle des Motors montiertes Ritzel realisiert, wobei das Ritzel mit einem Zahnrad, einem Zahnradsektor oder einer Zahnstange gekoppelt ist. Der Sektor ist starr an eine Welle gekoppelt, die wiederum starr mit einer Kurbel verbunden ist. Die Kurbel ist mit einer Betätigungsstange für den beweglichen Kontakt gekoppelt, welche die Bewegung auf den beweglichen Kontakt überträgt. - Die vorab beschriebenen Antriebsvorrichtungen zur Betätigung eines Leistungsschalters weisen einen vergleichsweise komplexen und wartungsintensiven Aufbau aus.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung zur Betätigung eines, vorzugsweise dreipoligen, Leistungsschalters einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage zur Verfügung zu stellen, wobei die Antriebsvorrichtung einen einfachen Aufbau mit geringerem Platzbedarf aufweist.
- Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung zur Betätigung eines, vorzugsweise dreipoligen, Leistungsschalters einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage gemäß Anspruch 1 gelöst.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zur Betätigung eines, vorzugsweise dreipoligen, Leistungsschalters einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage umfasst zumindest ein bewegliches Kontaktstück, welches mit zumindest einem festen Kontaktstück zum Öffnen oder Schließen des Leistungsschalters zusammenwirkt.
- Das zumindest eine bewegliche Kontaktstück ist über eine Drehwelle bewegbar, wobei zur Bewegung der Drehwelle ein Antrieb über eine rotierenden Antriebswelle mit der Drehwelle verbunden ist.
- Der Antrieb des Leistungsschalter kann ein motoraufgeladener Federspeicherantrieb mit einer Feder als Energiespeicher sein, bei dem die Feder mittels eines Elektromotors aufgezogen und über ein Klinkensystem gespannt gehalten wird. Für eine Schaltung des Leistungsschalters wird die Klinke des Klinkensystems mittels einer Magnetkraft ausgelöst, und die Federenergie entlädt sich zur Kontaktbewegung über eine mechanische Kraftübertragungseinheit, welche die Antriebswelle und die damit gekoppelte Drehwelle umfasst.
- Als Antrieb kann auch ein Servomotor-System, auch Motor Drive genannt, eingesetzt sein, das aus einem digital gesteuertem Motor aufgebaut ist, der die Bewegung des beweglichen Kontaktstückes des Leistungsschalters über die sich bewegende Antriebswelle des Motors und die damit verbundene Drehwelle bewirkt. Eine Speicherung der Antriebsenergie erfolgt hier elektrisch, wobei bei einer Auslösung des Leistungsschalters die gespeicherte Energie mittels einer Leistungsschalterelektronik dem Motor bereitgestellt wird.
- Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung kann auch weitere Leistungsschalterantriebe, wie beispielsweise hydraulische Antriebe oder mit Magnetventilen zusammenwirkende Pneumatik-Antriebe, verwenden.
- Erfindungsgemäß ist die Drehwelle senkrecht zur Antriebswelle angeordnet. Die Antriebswelle ist über eine Pleuelstange mittels gabelförmigen Kupplungselementen, zwischen deren Gabeln die Pleuelstange geführt ist, mit der senkrecht zur Antriebswelle angeordneten geführten Drehwelle gekoppelt. Die Pleuelstange setzt bei einer Bewegung der Antriebswelle deren kreisförmige Bewegung in eine lineare Bewegung des beweglichen Kontaktstückes um.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Pleuelstange
3 mit, vorzugsweise eingeschraubten, Kugelgelenken oder Kugelgelenkköpfen ausgestattet, die beispielsweise in derEP 1 270 969 B1 beschrieben sind und einen Ausgleich einer sogenannten taumelnden Bewegung bzw. Kippung der Wellen bedingen. - Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen Federspeicherantrieb zur Betätigung eines liegend angeordneten dreipoligen Leistungsschalter einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage, und -
2 eine beispielhafte Darstellung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung. -
1 zeigt einen Federspeicherantrieb mit einer Speicherfeder20 zur Betätigung eines liegend angeordneten dreipoligen Leistungsschalters einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage mit einer seitlich angeordneten Antriebsvorrichtung100 einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage. Der Leistungsschalter befindet sich in einem gasisoliertem Gehäuse10 , welches auch als leistungsschaltertank10 bezeichnet wird. Das Leistungsschaltergehäuse10 ist mit einem Deckel30 gasdicht verschlossen. Die leistungsschalterseitige Drehwelle der Antriebsvorrichtung100 ist durch eine Drehdurchführung40 , welche auf dem Deckel30 des Leistungsschaltergehäuses10 angeordnet ist, geführt und über eine Pleuelstange3 mit der Antriebswelle eines Federspeicherantriebes80 gekoppelt. - In der
2 ist eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung100 für die Betätigung des Leistungsschalters gezeigt. - Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen Antrieb
80 , welcher mit einer Antriebswelle5 verbunden ist und das Drehdurchführungsgehäuse6 , in dem die Drehwelle1 , senkrecht zur Antriebswelle5 geführt ist. Dabei liegen die Antriebswelle5 und die Drehwelle1 in unterschiedlichen Ebenen. Das Gehäuseteil6 ist am Leistungsschaltergehäuse10 befestigt, vorzugsweise aufgeschraubt. - Der Antrieb
80 betätigt die rotierende Antriebswelle5 , die über ein Getriebe mit der Drehwelle1 mit einem beweglichen Kontaktstück des Leistungsschalters koppelbar ist. - Das Getriebe ist erfindungsgemäß aus einer Pleuelstange
3 aufgebaut, die jeweils über Kupplungselemente4 mit der Antriebswelle5 und der Drehwelle1 gekoppelt ist. - Die Kupplungselemente
4 sind als gabelförmige Elemente ausgeführt, zwischen deren Gabeln die Pleuelstange3 geführt ist. Die Pleuelstange3 setzt bei einer Bewegung der Antriebswelle5 deren kreisförmige Bewegung über die Kurbelelemente4 in eine lineare Bewegung der Pleuelstange3 und damit des beweglichen Kontaktstückes um und versetzt in umgekehrter Reihenfolge die Drehwelle1 in eine rotierende Bewegung. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Drehwelle des Leistungsschalters
- 2
- Kupplungselement zur Verbindung der Pleuelstange mit der Drehwelle, Hebel
- 3
- Pleuelstange
- 4
- Kupplungselement zur Verbindung der Pleuelstange mit der Antriebswelle, weiterer Hebel
- 5
- Antriebswelle
- 6
- Gehäuseteil zur Aufnahme der Drehwelle, Drehdurchführungsgehäuse des Leistungsschalters
- 10
- Leistungsschaltergehäuse
- 20
- Speicherfeder des Federspeicherantriebes
- 30
- Deckel des Leistungsschaltergehäuses
- 40
- Drehdurchführung
- 80
- Antrieb
- 100
- Antriebsvorrichtung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2005/034156 A1 [0004]
- DE 69903422 T2 [0005]
- EP 1270969 B1 [0016]
Claims (4)
- Antriebsvorrichtung zur Betätigung eines, vorzugsweise dreipoligen, Leistungsschalters einer Mittel- oder Hochspannungsschaltanlage mit zumindest einem beweglichen und zumindest einem festen Kontaktstück, wobei das bewegliche Kontaktstück über eine Drehwelle (
1 ) bewegbar ist, und wobei zur Bewegung der Drehwelle (1 ) ein Antrieb (80 ) über eine rotierenden Antriebswelle (5 ) mit der Drehwelle (1 ) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwelle (1 ) senkrecht zur Antriebswelle (5 ) geführt ist und die Antriebswelle (5 ) über eine Pleuelstange (3 ) mittels gabelförmigen Kupplungselementen (4 ), zwischen deren Gabeln die Pleuelstange (3 ) geführt ist mit der senkrecht zur Antriebswelle (5 ) geführten Drehwelle (1 ) gekoppelt ist. - Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelstange (
3 ) eine kreisförmige Bewegung der Antriebswelle (5 ) in eine lineare Bewegung des beweglichen Kontaktstückes umsetzt. - Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelstange (
3 ) Kugelgelenke oder Kugelgelenkköpfe zum Ausgleich von taumelnden Bewegung der Wellen (1 ), (5 ) auszugleichen. - Antriebsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb (
80 ) ein motoraufgeladener Federspeicherantrieb oder ein Servomotor-System eingesetzt ist, welches aus einem digital gesteuertem Motor aufgebaut ist, der die Bewegung des beweglichen Kontaktstückes des Leistungsschalters über die sich bewegende Antriebswelle (5 ) und die damit verbundene Drehwelle (1 ) bewirkt.
Priority Applications (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102013005746A1 true DE102013005746A1 (de) | 2014-10-09 |
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ID=51567294
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---|---|
DE (1) | DE102013005746A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016169878A1 (en) * | 2015-04-20 | 2016-10-27 | General Electric Technology Gmbh | Main shaft for the operation mechanism of a circuit breaker |
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AT336723B (de) * | 1974-08-28 | 1977-05-25 | Sprecher & Schuh Ag | Elektrische schalter |
DE69903422T2 (de) | 1998-05-19 | 2003-06-26 | Abb Trasmissione & Distribuzione S.P.A., Mailand/Milano | Betriebsteuerungsvorrichtung für elektrische schaltanlage |
WO2005034156A1 (de) | 2003-09-13 | 2005-04-14 | Abb Technology Ag | Vorrichtung zur betätigung eines elektrischen schaltgerätes |
EP1270969B1 (de) | 2001-06-19 | 2007-10-17 | Alfred Heyd GmbH u. Co. | Kugelgelenk |
-
2013
- 2013-04-05 DE DE201310005746 patent/DE102013005746A1/de active Pending
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