DE10323094B3

DE10323094B3 - Leistungsschalter

Info

Publication number: DE10323094B3
Application number: DE10323094A
Authority: DE
Inventors: Jörg-Uwe Dipl.-Ing. Dahl; Michael Dipl.-Ing. Kruschke; Marc Dipl.-Ing. Liebetruth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2023-05-17
Also published as: DE502004000115D1; US20040226811A1; US6972388B2; EP1478003A1; EP1478003B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter (10) mit einem Schaltpol-Gehäuse (14) zur Aufnahme zumindest eines Schaltpols (22), dessen Schaltkontakte (11, 13) bei geschlossener Stellung in einer vorgegebenen Kontaktebene (15) aneinander anliegen, und mit einer Schaltwelle (12) zur Übertragung von Antriebskräften auf den zumindest einen Schaltpol, bei dem das Schaltpol-Gehäuse (14) eine erste und eine zweite Gehäuseschale (16, 24) aufweist, die entlang einer im wesentlichen parallel zu der Kontaktebene (15) verlaufenden Teilungsfuge (17) aneinander anliegen und bei dem die Schaltwelle (12) mittels zumindest zweier an der ersten Gehäuseschale (16) gehaltenen Schaltwellenlager (20) gelagert ist. DOLLAR A Um den Leistungsschalter auf einfache Weise verformungsarmer zu gestalten, ist zumindest ein erstes und ein zweites jeweils zum Verbinden der beiden Gehäuseschalen dienendes Befestigungsmittel (26) jeweils einerseits an der zweiten Gehäuseschale (24) und andererseits an einem der Schaltwellenlager (20) abgestützt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen ( DE 197 39 702 C1 ).

Im Kurzschlussfall treten in Leistungsschaltern hohe Betriebskräfte, wie beispielsweise Gasdruck- und Stromschleifenkräfte, auf. Diese wirken auf die beteiligten Komponenten, insbesondere die miteinander verschraubten Gehäuseteile, welche die Schaltkammern beinhalten, die Kontaktträger, die Schaltwelle sowie deren Lager und Abstützung, welche unter den Belastungen verformt werden. Durch diese Verformungen, insbesondere aufgrund der damit verbundenen Verringerung der Kontaktkräfte an den zusammenwirkenden Schaltkontakten, sinkt die Stoßstromtragfähigkeit des Leistungsschalters.

Eine bekannte Maßnahme zur Vermeidung dieser Problematik ist das Erhöhen der Kontaktkräfte. Dies zieht allerdings auch eine Erhöhung der Antriebskräfte und damit eine stärkere Dimensionierung aller Antriebsteile nach sich.

Aus der US 4,899,253 ist weiterhin bekannt, die Festigkeit eines zusammengesetzten Schaltergehäuses durch formschlüssig wirkende Mittel wie insbesondere Schwalbenschwanz-Leisten und korrespondierende Nuten zu verbessern. Diese Mittel wirken allerdings lediglich in der Breite und nicht in der Tiefe des Schalters.

Eine Gehäusekonstruktion mit Stahlkomponenten oder dergleichen ist neben den Problemen der erforderlichen Isolierung nicht mehr zeitgemäß, unwirtschaftlich und schwer zu handhaben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden und einen Leistungsschalter zu schaffen, welcher sich durch einen einfach realisierbaren, verformungsarmen Aufbau auszeichnet und eine hohe Stoßstromtragfähigkeit mit geringen erforderlichen Kontaktkräften aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein erstes und ein zweites jeweils zum Verbinden der beiden Gehäuseschalen dienendes Befestigungsmittel jeweils einerseits an der zweiten Gehäuseschale und andererseits an einem der Schaltwellenlager abgestützt ist. – Bei einer derartigen Ausgestaltung erfolgt der Kraftfluss somit über die zweite Gehäuseschale und die Befestigungsmittel direkt in die Schaltwellenlager und die Schaltwelle. Die Biegefestigkeit der Schaltwelle trägt somit zur Entlastung der ersten Gehäuseschale bei, so dass diese erste Gehäuseschale entsprechend weniger massiv im Vergleich zur zweiten Gehäuseschale ausgebildet sein kann. Auf diese Weise wird ein mit einfachen Mitteln realisierbarer, verformungsarmer, geometrisch vorteilhafter Aufbau des Leistungsschalters erzielt. Die geringe Verformbarkeit gewährleistet eine hohe Stoßstromtragfähigkeit, wobei geringe Kontaktkräfte erforderlich sind.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Gehäuseschale verrippt ist. Auf diese Weise wird die Verformbarkeit der zweiten Gehäuseschale und somit der übrigen mittelbar oder unmittelbar mit ihr verbun denen Komponenten reduziert, wodurch die Stoßstromtragfähigkeit erhöht wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einem Leistungsschaltern, bei dem das Schaltpolgehäuse zur räumlichen Trennung benachbarter Schaltpole Poltrennwände aufweist und bei dem die beiden Gehäuseschalen äußere Seitenwände bilden, sich zumindest eines der Befestigungsmittel in einer der Poltrennwände und/oder einer der Seitenwände erstreckt. – Auf diese Weise wird kein zusätzlicher Bauraum insbesondere kein Bauraum in den Schaltkammern, beansprucht. Ferner ist hierdurch keine zusätzliche Isolation des zumindest einen Befestigungsmittels erforderlich, da die jeweilige Poltrennwand bzw, die jeweilige äußere Seitenwand selbstisolierend wirkt. – Mit Vorteil können als Befestigungsmittel Zuganker vorgesehen sein.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Leistungsschalter mit Schaltwellenlagern und
2 den Leistungsschalter gemäß der 1 im Schnitt.
1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Darstellung eines erfindungsgemäßen Leistungsschalters 10. Der Leistungsschalter 10 ist aus einem mehrteiligen Schaltpol-Gehäuse 14, von welchem nur eine als Vorderwand ausgebildete erste Gehäuseschale 16 sichtbar ist, drei Schaltpolen 22, einer Schaltwelle 12 und Schaltwellenlagern 18, 20 aufgebaut. Zwischen den Schaltkammern der Schaltpole 22 verlaufen Poltrennwände 30 derart, dass jeder der Schaltpole 22 in einer Schaltpolkammer aufgenommen ist. Zur Bildung der äußeren Schaltpolkammern tragen zusätzlich von den beiden Gehäuseschalen 16, 24 gebildete äußere Seitenwände 31 bei.
In 2 ist ein Schnitt durch den Leistungsschalter 10 in 1 entlang der Strecke B-B, welche eines der Schaltwellenlager 20 schneidet und durch eine Poltrennwand 30 verläuft, aufgezeigt. Zur Verbindung der Schaltwellenlager 20 mit einer als Rückwand ausgebildeten zweiten Gehäuseschale 24 des Gehäuses 14 dienen Befestigungsmittel 26 in Form von Zugankern, welche sich von der zweiten Gehäuseschale 24 durch die erste Gehäuseschale 16 bis in das jeweilige Schaltwellenlager 20 erstrecken und jeweils in einer Poltrennwand 30 angeordnet sind. Die Zuganker und Schaltwellenlager 20 sind jeweils mittels einer Schraubverbindung 28 verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite jedes der Schaltwellenlager 20 weist der Leistungsschalter 10 eine weitere Schraubverbindung 28 zur Verbindung des Schaltwellenlagers 20 mit der ersten Gehäuseschale 16 auf. Durch die Schaltwellenlager 20 wird die Schaltwelle 12 auf Biegung beansprucht, wobei der Kraftfluss über die zweite Gehäuseschale 24, die Befestigungsmittel 26 und die Verschraubung 28 in die Gewinde der Schaltwellenlager 20 und schließlich in die Schaltwelle 12 erfolgt. Dadurch wird eine Entlastung der ersten Gehäuseschale 16 erreicht, welche aus geometrischen Gründen nicht so massiv wie die zweite Gehäuseschale 24 ausgeführt werden kann. Durch den erfindungsgemäßen verformungsarmen Aufbau des Leistungsschalters 10 wird eine hohe Stoßstromtragfähigkeit bei geringen Kontaktkräften erreicht.

Claims

Leistungsschalter (10) mit einem Schaltpol-Gehäuse (14) zur Aufnahme zumindest eines Schaltpoles (22), dessen Schaltkontakte (11, 13) bei geschlossener Stellung in einer vorgegebenen Kontaktebene (15) aneinander anliegen, und mit einer Schaltwelle (12) zur Übertragung von Antriebskräften auf den zumindest einen Schaltpol, bei dem das Schaltpol-Gehäuse (14) eine erste und eine zweite Gehäuseschale (16, 24) aufweist, die entlang einer im wesentlichen parallel zu der Kontaktebene (15) verlaufenden Teilungsfuge (17) aneinander anliegen und bei dem die Schaltwelle (12) mittels zumindest zweier an der ersten Gehäuseschale (16) gehaltenen Schaltwellenlager (20) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet dass, zumindest ein erstes und ein zweites jeweils zum Verbinden der beiden Gehäuseschalen dienendes Befestigungsmittel (26) jeweils einerseits an der zweiten Gehäuseschale (24) und andererseits an einem der Schaltwellenlager (20) abgestützt ist.
Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass, die zweite Gehäuseschale (24) verrippt ist.
Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Schaltpol-Gehäuse (14) zur räumlichen Trennung benachbarter Schaltpole Poltrennwände (30) aufweist und bei dem die beiden Gehäuseschalen (16, 24) äußere Seitenwände bilden dadurch gekennzeichnet dass, sich zumindest eines der Befestigungsmittel (26) in einer der Poltrennwände (30) und/oder einer der Seitenwände (31) erstreckt.
Leistungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, als Befestigungsmittel (26) Zuganker vorgesehen sind.