DE1256294B - Busbar disconnector - Google Patents

Description

Sammelschienentrennschalter Die Erfindung betrifft einen Sammelschienentrennschalter mit parallelgeschalteten, mittig um eine zentrale Achse drehbaren Kontaktplatten, die mit ihren freien Enden Festkontaktstücke zweier Sammelschienenenden zwischen sich unter hohem Druck einklemmen, und mit Mitteln zur Entlastung vom Kontaktdruck vor Beginn der Ausschaltbewegung.Busbar Disconnector The invention relates to a busbar disconnector with contact plates connected in parallel and rotatable in the middle around a central axis, the fixed contact pieces between two busbar ends with their free ends pinch themselves under high pressure, and with means to relieve contact pressure before the start of the switch-off movement.

Bei einem bekannten Sammelschienentrennschalter dieser Art sind die Kontaktplatten über zwei Bolzen mit außenliegenden Druckplatten gekuppelt. Beim Schließen des Schalters werden sie zwecks Erhöhung des Kontaktdruckes durch die beiderseits angeordneten, mittels gegenläufiger Gewinde auf der Antriebswelle axial verschiebbaren Druckplatten zusammengepreßt. Die drehbaren Kontaktplatten und die Druckplatten werden beim öffnen des Schalters von der Antriebswelle über eine oder mehrere Rutschkupplungen und die Bolzen mitgenommen, sobald der Kontaktdruck entsprechend nachgelassen hat. Die jeweilige Schwenkbewegung der Kontaktplatten ist durch einen ortsfesten Anschlag begrenzt. Bei Schaltern dieser Art für sehr hohe Ströme muß der von den Druckplatten ausgeübte Druck auf alle inneren Kontaktplatten übertragen werden. Das bedeutet, daß die äußeren Platten in axialer Richtung sich um einen größeren Weg verschieben müssen als die in der Mitte liegenden. Diese unterschiedliche axiale Verschiebbarkeit der Kontaktplatten beansprucht die äußeren Festkontaktstücke stärker auf Biegung als die inneren, sie erfordert auch eine große Genauigkeit bei der Herstellung des Schalters und einen besonderen Aufwand für die Rutschkupplungen.In a known busbar disconnector of this type, the Contact plates coupled with external pressure plates via two bolts. At the They close the switch in order to increase the contact pressure through the arranged on both sides, axially by means of opposing threads on the drive shaft sliding pressure plates pressed together. The rotatable contact plates and the When the switch is opened, pressure plates are released from the drive shaft via an or several slip clutches and the bolts taken along as soon as the contact pressure is appropriate has subsided. The respective pivoting movement of the contact plates is controlled by a fixed stop limited. With switches of this type for very high currents the pressure exerted by the pressure plates is transmitted to all inner contact plates will. This means that the outer plates in the axial direction around one need to move greater distance than those in the middle. This different Axial displaceability of the contact plates stresses the outer fixed contact pieces more on bending than internal, it also requires great accuracy the manufacture of the switch and a special effort for the slip clutches.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktion der Rutschkupplungen durch einfache Anformungen an den Kontaktplatten und an raumsparend anbringbaren Keilelementen auszuüben und eine gleichmäßige, durch Federkräfte bestimmte mechanische Beanspruchung aller Kontaktteile sicherzustellen. Hierzu ist ein Sammelschienentrennschalter der eingangs genannten Art so weitergebildet, daß ein oder mehrere Doppelmesser je aus zwei auf der zentralen Achse frei drehbaren, durch Kontaktdruckfedern zusammengepreßten Kontaktplatten und je einem dazwischenliegenden, mit der Achse drehfest verbundenen Keilelement bestehen, daß die Kontaktplatten auf ihrer Innenseite mit mindestens zwei Vertiefungen und das Keilclement beidseitig mit entsprechenden Ausbuchtungen versehen sind und daß die das Drehmoment bei der Ein- und Ausschaltbewegung übertragenden Ausbuchtungen und Vertiefungen in Abhängigkeit von der Kraft der Kontaktdruckfedern und der Reibung der Doppelmesser im Bereich der Festkontaktstücke gegeneinander begrenzt bewegbar sind.The invention is based on the object of exercising the function of the slip clutches by means of simple moldings on the contact plates and on wedge elements that can be fitted in a space-saving manner, and to ensure that all contact parts are subjected to uniform mechanical stresses determined by spring forces. For this purpose, a bus disconnecting switch of the aforementioned type is further developed such that one or more double blade depending rotatable in two on the central axis freely, by contact pressure springs compressed contact plates and a respective intermediate with the axis non-rotatably connected wedge element consist in that the contact plates on the inside with At least two depressions and the wedge element are provided with corresponding bulges on both sides and that the bulges and depressions that transmit the torque during the switching on and off movement can be moved relative to one another to a limited extent depending on the force of the contact compression springs and the friction of the double blades in the area of the fixed contact pieces.

Bei dem Schalter gemäß der Erfindung hat jedes Paar von Kontaktplatten ein eigenes und sehr einfaches Keilelement. Jede Kontaktplatte bewegt sich axial eine Strecke von derselben Länge. Dies bewirkt, daß der Kontaktdruck überall derselbe ist. Die beiden Kontaktplatten, die ein Doppelmesser bilden, werden bei einer Ausschaltbewegung vom Keilelement auseinandergepreßt, wodurch eine leichtgängige Abschaltung sichergestellt ist. Es können auch keine Schwierigkeiten beim Einschalten auftreten, da hierbei eine Spreizung nach dem gleichen Prinzip herbeiführbar ist.In the switch according to the invention, each has a pair of contact plates its own and very simple wedge element. Each contact plate moves axially a stretch of the same length. This causes the contact pressure to be the same everywhere is. The two contact plates, which form a double knife, are switched off during a switch-off movement pressed apart by the wedge element, which ensures smooth shutdown is. There can also be no difficulties when switching on, since this is the case a spread can be brought about according to the same principle.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Keilelement wie eine kreisförmige Platte ausgeführt und mit zwei Paaren von Ausbuchtungen versehen, die diametral zu der zentralen Ausnehmung für die Achse und nach entgegengesetzten Richtungen ausgebuchtet sind. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.In a preferred embodiment of the invention, the wedge element is designed like a circular plate and provided with two pairs of bulges, those diametrically to the central recess for the axis and to the opposite one Directions are fully booked. Further advantageous developments are set out in the subclaims described.

Die axiale Bewegung der Kontaktplatten während des ersten Teils der öffnungsbewegung trägt auch dazu bei, den beweglichen Kontakt vom festen zu lösen, wenn die beiden Kontakte z. B. bei Kurzschluß zusammengeschweißt worden sind.The axial movement of the contact plates during the first part of the opening movement also helps to disengage the moving contact from the fixed one, if the two contacts z. B. have been welded together in the event of a short circuit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt F i g. 1 einen dreiphasigen Trennschalter nach der Erfindung in geschlossener Lage, F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Trennschalter in geöffneter Lage, F i g. 3 eine Ansicht einer Kontaktplatte, parallel zu der Betätigungsachse gesehen, und F i g. 4 einen Schnitt der Kontaktplatte in F i g. 3 nach Linie A-A.An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing; in this FIG. 1 shows a three-phase disconnector according to the invention in the closed position, FIG. 2 shows a longitudinal section through the disconnector in the open position, FIG. 3 shows a view of a contact plate, seen parallel to the actuation axis, and FIG. 4 shows a section of the contact plate in FIG. 3 to line AA.

Das bewegliche Kontaktorgan jeder Phase hat bei der gezeigten Ausführungsforin zwei parallelliegende Doppelmesser, jedes besteht aus zwei Kontaktplatten 1, die mit ihren beiden Enden ein festes Kontaktstück 2 umgreifen. Die Kontaktplatten haben ein rundes, zentrales Loch 3 und sitzen frei drehbar auf einer zentral durch den Trennschalter gehenden Betätigungsachse. Diese Achse ist aus drei sechskantigen Teilen 4 aus Stahl zusammengesetzt, jeder Teil trägt die beweglichen Kontaktorgane je einer Phase. Die drei Stahlteile sind durch Distanz- oder Kupplungsstücke 5 aus Isoliermaterial miteinander verbunden, welche die Isolierung zwischen den Phasen bilden. Zwischen zwei zusammenwirkenden Kontaktplatten 1 eines Doppelmessers ist ein kreisförmiges und flaches Keilelement 6 angeordnet. Dieses hat eine sechskantige zentrale Ausnehmung mit einer solchen Bemessung, daß es mit dem sechskantigen Teil 4 der Betätigungsachse drehfest verbunden ist, was am besten aus F i g. 2 hervorgeht. Die beiden Kontaktplatten 1, die ein Doppelmesser bilden, werden mit Hilfe von Bolzen 7 und Federn 8 in bekannter Weise gegeneinandergepreßt. cr Cr Die Bolzen sind durch Löcher 9 geführt, die die verdickten Stellen 10 der Kontaktplatten 1 durchsetzen. Die Augen 10 sind durch Pressen hergestellt, so daß die Kontaktplatte auf der den Augen entgegengesetzten Seite eine Vertiefung hat, die die Sitzfläche für die Feder 8 bildet.In the embodiment shown, the movable contact element of each phase has two parallel double knives, each consisting of two contact plates 1, which encompass a fixed contact piece 2 with their two ends. The contact plates have a round, central hole 3 and are freely rotatable on an actuating axis that goes centrally through the disconnector. This axis is composed of three hexagonal parts 4 made of steel, each part carries the movable contact elements of one phase. The three steel parts are connected to one another by spacers or coupling pieces 5 made of insulating material, which form the insulation between the phases. A circular and flat wedge element 6 is arranged between two interacting contact plates 1 of a double knife. This has a hexagonal central recess with such a dimension that it is non-rotatably connected to the hexagonal part 4 of the actuating axis, which is best shown in FIG. 2 shows. The two contact plates 1, which form a double knife, are pressed against one another in a known manner with the aid of bolts 7 and springs 8. cr Cr The bolts are passed through holes 9 which penetrate the thickened areas 10 of the contact plates 1. The eyes 10 are produced by pressing, so that the contact plate has a recess on the side opposite the eyes, which forms the seating surface for the spring 8 .

Auf derselben Seite der Kontaktplatte, wo die vier Augen 10 liegen, ist die Kontaktplatte mit zwei Vertiefungen 11 versehen, die diametral entgegengesetzt liegen, eine auf jeder Seite des zentralen Loches 3. Die Verbindungslinie zwischen dem Zentrum der beiden Vertiefungen 11 bildet einen Winkel mit der Mittellinie 12 (F i g. 3) der Kontaktplatte 1. Diese seitliche Verschiebung der Vertiefung 11 im Verhältnis zu der Mittellinie der Kontaktplatte hat den Vorteil, daß man nur eine einzige Art von Kontaktplatten braucht. Wenn zwei Kontaktplatten nach F i g. 3 nebeneinandergestellt werden, liegen die Vertiefungen 11 der beiden Platten auf entgegengesetzten Seiten der Mittellinie 12. Dies ist notwendig, damit die beiden Kontaktplatten mit Hilfe des Keilelements 6 betätigt werden können.On the same side of the contact plate where the four eyes 10 lie, the contact plate is provided with two recesses 11 , which are diametrically opposite, one on each side of the central hole 3. The connecting line between the center of the two recesses 11 forms an angle with the Center line 12 ( FIG. 3) of the contact plate 1. This lateral displacement of the recess 11 in relation to the center line of the contact plate has the advantage that only one type of contact plate is required. If two contact plates according to FIG. 3 are placed side by side, the depressions 11 of the two plates lie on opposite sides of the center line 12. This is necessary so that the two contact plates can be actuated with the aid of the wedge element 6.

Das Keilelement 6 besteht aus einer kreisförmigen Stahlplatte, die durch Pressen vier Ausbuchtungen bekommen hat, von denen je zwei, 13 bzw. 14, auf einem Durchmesser und beide Durchmesser einen Winkel miteinander bilden. Der Abstand zweier zusammengehörender Ausbuchtungen ist gleich dem Abstand zwischen zwei Vertiefungen 11 in der Kontaktplatte 1. In F i g. 2 ist das Keilelement 6 über einer Kontaktplatte 1 liegend gezeigt. Die Ausbuchtungen 13 sind dort nach unten gewendet, so daß sie in die Vertiefungen 11 in der Kontaktplatte nach F i g. 3 eingreifen. Die Ausbuchtungen 14 sind nach oben gewendet, so daß sie in die Vertiefungen 11 einer in F i g. 2 nicht dargestellten Kontaktplatte eingreifen, die über dem Keilelement liegt. Der Durchmesser der Ausbuchtungen 13 und 14 auf dem Keilelement ist etwas kleiner als der der entsprechenden Vertiefunaen 11 in der Kontaktplatte. Dies hat zur C Folge, daß das Keilelement etwas gedreht werden kann, ehe der Eingriff zwischen den Ausbuchtungen im Keilelement und den Kanten der Vertiefungen in der Kontaktplatte stattfindet.The wedge element 6 consists of a circular steel plate which scored by pressing four lobes, of which two, 13 and 14, on a diameter and both diameters forming an angle with each other. The distance between two bulges that belong together is equal to the distance between two depressions 11 in the contact plate 1. In FIG. 2, the wedge element 6 is shown lying over a contact plate 1. The bulges 13 are turned down there so that they fit into the depressions 11 in the contact plate according to FIG. 3 intervene. The bulges 14 are turned upwards so that they are in the depressions 11 of a in F i g. 2 engage contact plate, not shown, which lies over the wedge element. The diameter of the bulges 13 and 14 on the wedge element is slightly smaller than that of the corresponding recesses 11 in the contact plate. This has the C result is that the wedge element can be rotated slightly before the engagement between the projections in the wedge member and the edges of the recesses takes place in the contact plate.

Wenn eine Kontaktplatte infolge Kontaktverschweißung bei einer öffnungsbewegung der Keilelemente den festen Kontakt 2 nicht losläßt, darf es nicht möglich sein, daß die Achse mit dem Keilelement in die Aus-Stellung gebracht wird, ohne daß die Doppelmesser öffnen. Deshalb ist an der Peripherie des Keilelements eine Ausnehmung 15 angebracht, die die Form eines stumpfen Kreissektors hat. Ein Mitnehmerstift 16 ist durch Löcher in den Kontaktplatten und durch die Ausnehmung 15 geführt, so daß er an den radialen Kanten der Ausnehmung anliegen kann. Das Keilelement und die Doppelmesser können sich somit im Verhältnis zueinander nur so viel bewegen, wie dem Winkel der Ausnehmung M entspricht. Normalerweise ist die Reibung zwischen den Ausbuchtungen des Keilelements und den Kontaktplatten so groß, daß der Stift 16 nicht an den Kanten der Ausnehmung zur Anlage kommt.If a contact plate does not let go of the fixed contact 2 due to contact welding during an opening movement of the wedge elements, it must not be possible for the axis with the wedge element to be brought into the off position without the double knives opening. Therefore, a recess 15 is attached to the periphery of the wedge element, which has the shape of a truncated circular sector. A driving pin 16 is guided through holes in the contact plates and through the recess 15 so that it can rest against the radial edges of the recess. The wedge element and the double knife can therefore only move as much in relation to one another as corresponds to the angle of the recess M. Normally the friction between the bulges of the wedge element and the contact plates is so great that the pin 16 does not come into contact with the edges of the recess.

Wenn der Trennschalter in geschlossener Lage ist, wird ein guter Kontaktdruck zwischen den Kontaktstellen mit Hilfe der Federn 8 aufrechterhalten. Im ersten Moment der öffnungsbewegung liegt das Doppelmesser still. Die Ausbuchtungen 13 und 14 auf dem Keilelement 6 werden aus den Vertiefungen in den Kontaktplatten herausgepreßt, wobei die letzteren auseinandergedrückt werden, so daß der Kontaktdruck sinkt. Wenn das Reibungsmoment zwischen dem Keilelement und den Kontaktplatten das Moment an den Kontaktpunkten überwiegt, fängt das Doppelmesser an, die Kontaktlage zu verlassen, und folgt der Bewegung des Keilelements. Es besteht immer noch eine gewisse Winkelverschiebung zwischen dem Keilelement und den Kontaktplatten, aber wenn das Doppelmesser den festen Kontakt verläßt, hört plötzlich das entgegenwirkende Reibungsmoment auf. Auf Grund der Einwirkung der Federn 8 schwingen die Kontaktplatten schnell in die Lage, in der die Ausbuchtungen 13 und 14 des Keilelements in die Vertiefungen der Kontaktplatten eingreifen. Man erhält somit eine gewisse Schnappwirkung, wenn die Kontakte sich trennen. Der wesentliche Vorteil des Trennschalters liegt jedoch darin, daß man durch Zusammenwirken der Federn 8 sowie der einfach herstellbaren Ausbuchtungen 13, 14 und Vertiefungen 11 einen hohen Kontaktdruck erhält, wenn der Trennschalter in geschlossener Lage ist, aber einen erheblich niedrigeren Druck während der eigentlichen Öffnungsbewegung. Dieser niedrige Druck während der öffnungsbewegung vermindert in bekannter Weise den Verschleiß der Kontaktstellen beträchtlich und ergibt eine lange Lebensdauer des Trennschalters. Beim Schließvorgang kommt das gleiche Prinzip zur Anwendung. Selbstverständlich müssen nicht näher dargestellte Anschläge für die Doppelmesser in ihren Endlagen vorgesehen sein.When the circuit breaker is in the closed position, a good contact pressure between the contact points is maintained with the aid of the springs 8 . In the first moment of the opening movement, the double knife comes to a standstill. The bulges 13 and 14 on the wedge element 6 are pressed out of the depressions in the contact plates, the latter being pressed apart so that the contact pressure drops. When the frictional moment between the wedge element and the contact plates outweighs the moment at the contact points, the double knife begins to leave the contact position and follows the movement of the wedge element. There is still some angular displacement between the wedge element and the contact plates, but when the double knife leaves the fixed contact, the opposing frictional torque suddenly ceases. Due to the action of the springs 8 , the contact plates quickly swing into the position in which the bulges 13 and 14 of the wedge element engage in the recesses of the contact plates. A certain snap action is thus obtained when the contacts separate. The main advantage of the circuit breaker, however, is that the interaction of the springs 8 and the easily manufactured bulges 13, 14 and depressions 11 result in a high contact pressure when the circuit breaker is in the closed position, but a considerably lower pressure during the actual opening movement. This low pressure during the opening movement, in a known manner, considerably reduces the wear on the contact points and gives the circuit breaker a long service life. The same principle is used for the closing process. Of course, stops (not shown) for the double knives must be provided in their end positions.

Der Trennschalter kann leicht verschiedenen Stromstärken angepaßt werden, indem man so viele parallelgeschaltete feste und bewegliche Kontakte, wie erforderlich sind, benutzt.The circuit breaker can easily be adapted to different currents by having as many fixed and moving contacts connected in parallel as are required.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Sammelschienentrennschalter mit parallelgeschalteten, mittig um eine zentrale Achse drehbaren Kontaktplatten, die mit ihren freien Enden Festkontaktstücke zweier Sammelschienenenden zwischen sich unter hohem Druck einklemmen, und mit Mitteln zur Entlastung vom Kontaktdruck vor Beginn der Ausschaltbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß ein odermehrere Doppelmesser je aus zwei auf der zentralen Achse (4) frei drehbaren, durch Kontaktdruckfedern (8) zusammengepreßten Kontaktplatten (1) und je einem dazwischenliegenden, mit der Achse drehfest verbundenen Keilelement (6) bestehen, daß die Kontaktplatten (1) auf ihrer Innenseite mit mindestens zwei Vertiefungen (11) und das Keilelement beidseitig mit entsprechenden Ausbuchtungen (13, 14) versehen sind und daß die das Drehmoment bei der Ein- und Ausschaltbewegung übertragenden Ausbuchtungen und Vertiefungen in Abhängigkeit von der Kraft der Kontaktdruckfedern und der Reibung der Doppelmesser im Bereich der Festkontaktstücke (2) gegeneinander begrenzt (15, 16) bewegbar sind. Claims: 1. Busbar disconnector with parallel-connected, centrally rotatable contact plates, which with their free ends clamp fixed contact pieces of two busbar ends between them under high pressure, and with means for relieving the contact pressure before the start of the opening movement, characterized in that one or more double knives each freely rotatable in two on the central axis (4), compressed by contact pressure springs (8) contact plates (1), and one intermediate, with the axis non-rotatably connected wedge element (6), that the contact plates (1) on its inside with at least two depressions (11) and the wedge element are provided on both sides with corresponding bulges (13, 14) and that the bulges and depressions that transmit the torque during the switching on and off movement are dependent on the force of the contact compression springs and the friction of the double blades in the area of the fixed contact pieces (2) limited to each other (15, 16) are movable. 2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilelement (6) kreisförmig ist und zwei Paare von Ausbuchtungen (13, 14) hat, die diametral zu der zentralen Ausnehmung für die Achse (4) und nach entgegengesetzten Richtungen ausgebuchtet angeordnet sind. 3. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Keilelements (6) eine Ausnehmung (15) mit zwei Anschlagflächen angebracht ist und ein in die Ausnehmung (15) ragender Mitnehmerstift (16) in den Kontaktplatten (1) gehalten ist. 4. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kontaktplatte (1) zwei diametral zur Achse liegende Vertiefungen (11) mit einem Durchmesser hat, der etwas größer als der der Ausbuchtungen (13, 14) des Keilelements ist. 5. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche zu einer Phase gehörenden Kontaktplatten (1) mit Hilfe von Bolzen (7) zusammengehalten sind, die je eine Feder (8) auf jeder Seite der Doppelmesser tragen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1049 463.2. Disconnector according to claim 1, characterized in that the wedge element (6) is circular and has two pairs of bulges (13, 14) which are arranged bulged diametrically to the central recess for the axis (4) and in opposite directions. 3. Disconnector according to claim 1, characterized in that a recess (15) with two stop surfaces is attached to the circumference of the wedge element (6) and a driver pin (16) projecting into the recess (15 ) is held in the contact plates (1) . 4. Disconnector according to claim 1, characterized in that each contact plate (1) has two recesses (11) lying diametrically to the axis with a diameter which is slightly larger than that of the bulges (13, 14) of the wedge element. 5. Disconnector according to claim 1, characterized in that all of the contact plates (1) belonging to a phase are held together with the aid of bolts (7) which each carry a spring (8) on each side of the double knife. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 049 463.