DE1540612B2 - Antriebsvorrichtung fuer den beweglichen schaltstift eines hochspannungsschalters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für den beweglichen Schaltstift eines Hochspannungsschalters, der durch zwei an ihm jeweils mit einem Ende befestigte Seile über eine an beiden Seilen angreifende Betätigungseinrichtung in zwei entgegengesetzten Richtungen geradlinig verschiebbar ist. Eine derartige, durch die deutsche Patentschrift 912 474 bekannte Antriebsvorrichtung hat die Aufgabe, die sonst für die Schaltstiftbetätigung üblichen starren Getriebeteile zu vermeiden, wobei die Seile den Schaltstift vor Erreichen seiner Endstellung durch eine Umlenkung verzögern bzw. abbremsen sollen. Die beim Bekannten vorgesehenen zahlreichen Seilrollen machen die Anordnung jedoch kompliziert und vergrößern die zu bewegenden Massen. Außerdem erfordern sie viel Platz. Demgegenüber ist das Ziel der Erfindung, eine möglichst raumsparende Antriebsvorrichtung für den Schaltstift eines Hochspannungsschalters zu schaffen, die insbesondere für Schubtrennschalter für gekapselte Schaltanlagen geeignet ist, bei denen bekanntlich im Innern der Kapselung nur wenig Platz vorhanden ist.

Die Antriebsvorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung aus einer Kurbel besteht, deren Drehachse quer zur Mittelachse des Schaltstiftes verläuft und deren Kurbelzapfen von den Seiten mit entgegengesetztem Windungssinn umschlungen ist, daß die anderen Enden der Seile jeweils an feststehenden, in gleichem Abstand von der Mittelachse des Schaltstiftes und in einer Ebene mit diesem angeordneten Teilen des Schalters befestigt sind und daß die Kurbel im Bereich zwischen den Befestigungsstellen der Seilenden an den feststehenden Teilen in einem zu einer zur Mittelachse des Schaltstiftes senkrechten Geraden symmetrischen Winkelbereich schwenkbar ist.

Bei der Erfindung gelingt mit den Seilen eine trägheitsarme Betätigung der Schaltstifte, die außerdem eine Verdoppelung des Schaltstifthubes gegenüber dem Weg der Kurbel zur Folge hat. Eine solche Verdoppelung ist zwar auch bei einem aus der USA.-Patentschrift 2 810 808 bekannten Leistungsschalter gegeben, dessen bewegliches Schaltstück zum Einschalten von einer Kurbel über ein Seil betätigt wird. Der bekannte Schalter besitzt jedoch zum Ausschalten eine mit dem beweglichen Schaltstück direkt verbundene Feder, die nach dem Spannen durch die vom Seil übertragene Kraft einer Klinke gehalten wird und zugleich dafür sorgen muß, daß das Seil immer straff gespannt ist. Das Spannen des Seils mit einer Feder ist jedoch nachteilig, weil die gesamte Energie für das Ein- und Ausschalten beim Einschaltvorgang aufgebracht werden muß. Dies erfordert einen entsprechend kräftigen Antrieb, und auch das Seil muß den großen Antriebskräften angepaßt sein.

Die Erfindung kann mit Vorteil so ausgeführt werden, daß zwei Betätigungseinrichtungen zur Betätigung von zwei in an sich bekannter Weise gegenläufig beweglichen Schaltstiften symmetrisch zur Mittelachse der Schaltstifte angeordnet sind. Dies unterscheidet die Erfindung von einem aus der deutschen Patentschrift 920 316 bekannten Schalter mit gegenläufig beweglichen Schaltstücken. Dort werden die beiden parallelverlaufenden Schaltstifte durch zwei Zahnstangen betätigt, in die ein gemeinsames Ritzel eingreift, das von einer einzigen Kurbel in Bewegung gesetzt wird.

Der Hochspannungsschalter nach Fig. 1 besitzt einen geradlinig bewegbaren Schaltstift 1, der in der gestrichelt gezeichneten Einschaltstellung mit einem feststehenden Schaltstück 2 in Verbindung steht. Zum Betätigen des Schaltstiftes 1 ist eine Kurbel 3 vorgesehen, die auf einer Welle 4 sitzt. Die Welle 4 ist in einer nicht dargestellten geerdeten Metallkapselung gelagert, die ein hochwertiges Isoliermittel, ζ. Β. Schwefelhexafluorid (SF₆), enthält. Außerhalb

ίο der Kapselung greift an der Welle 4 ein nicht dargestellter Antrieb an, der sie aus der dargestellten Ausschaltstellung in die gestrichelt gezeichnete Einschaltstellung 3' bewegt.

Die Kurbel 3 trägt an ihrem freien Ende einen Zapfen 7, auf dem zwei Rollen 8 gelagert sind. Die beiden Rollen liegen hintereinander, so daß in der Zeichnung nur eine zu sehen ist. Um jede der beiden Rollen ist ein Seil 9 bzw. 10 geschlungen, das als Zwischenglied zwischen der Kurbel 3 und dem Schaltstift 1 wirkt.

Das Seil 9 ist mit dem einen Ende 11 bis 12 an dem dem feststehenden Schaltstück 2 abgekehrten Ende des Schaltstiftes 1 befestigt. Das andere Ende ^! 13 ist an einem festen Aufhängepunkt 14 angebracht.

Daher liegt das Seil 9 auf der dem Schaltstück 2 zugekehrten Seite des Zapfens 7 an einer der Rollen 8 an.

Das zweite Seil 10 liegt an der anderen Rolle 8 auf der gegenüberliegenden, dem Schaltstück 2 abgekehrten Seite des Zapfens an, weil das eine Ende 16 an dem dem Aufhängepunkt 14 in Bezug auf die Rolle 8 gegenüberliegenden Aufhängepunkt 17 befestigt ist, während das andere Ende 18 an dem dem festen Schaltstück 2 zugekehrten Ende des Schalt-Stiftes bei 19 angebracht ist.

Zum Einschalten wird die Kurbel 3 in die bei 3' gestrichelt gezeichnete Stellung bewegt. Das bei 12 befestigte Ende 11 des Seiles 9 wird dabei in Richtung der Kurbelbewegung mitgenommen. Diese Bewegung verläuft als Umkehrung der Bewegung der bekannten Seilrolle etwa doppelt so schnell, wie der geradlinige Hub h zwischen den beiden Endstellungen 3, 3' der Kurbel ausgeführt wird. Deshalb wird der Schaltstift 1 um den Hub H = 2 h bewegt, wenn ( man von kleinen Abweichungen absieht, die dadurch zustande kommen, daß die Seilenden 11, 13 nicht genau parallel zur Schaltstiftachse verlaufen. Das Seil 10 wird bei der Einschaltbewegung vom Schaltstift 1 der Kurbel 3 nachgeführt.

Das Ausschalten erfolgt über das Seil 10, während das Seil 9 vom Schaltstift 1 nachgezogen wird. Hierbei ergibt sich die gleiche Geschwindigkeitsübersetzung, und der vom Schaltstift zurückgelegte Hub H ist doppelt so groß wie der Kurbelhub h. Der Winkelweg der Kurbel beträgt 90°. Daher können normale Antriebe verwendet werden. Trotzdem ist die seitliche Ausladung des Antriebsgestänges, die im wesentlichen durch die Länge der Kurbel 3 bestimmt ist, gemessen am Schaltstifthub H denkbar gering.

Die in der F i g. 2 dargestellte Anordnung besteht aus zwei Trennschaltern ähnlich der Ausführung nach Fig. 1, die symmetrisch zueinander angeordnet sind, so daß sich die mit den Schaltstücken la und 2 b zusammenwirkenden Schaltstifte 1 α und 1 b gegenläufig bewegen. Die Kurbel ist als Doppelkurbel mit den Armen 3 α und 3 b ausgeführt. Sie ist in der Mitte zwischen den Schaltstiften, bezogen auf die Schaltstifte, also am Ende angeordnet. Dies wird durch eine

feststehende Rolle 20 α bzw. 20 b für jeden beweglichen Schaltstift ermöglicht, mit der das am Schaltstift la, Ib angreifende eine Seilende 11 a, 11 b umgelenkt wird, so daß es an dem gleichen Angriffspunkt 12 a, 12 b des Schaltstiftes 1 a, Ib befestigt werden kann, an dem auch das für die gegenläufige Bewegung vorgesehene Ende 18 a, 18 b des Seiles 10 α, 10 ό angreift.

Wie F i g. 2 deutlich zeigt, ist das für den Ausschaltvorgang vorgesehene Seil 10 α des Schaltstiftes la nicht dem gleichen Kurbelarm 3a zugeordnet wie das für den Einschaltvorgang vorgesehene Seil 9 a, sondern dem spiegelbildlich dazu liegenden Kurbelarm 3 b. Entsprechend ist das Seil 9 b dem Kurbelarm 3 b, das Seil 10 b dagegen dem Kurbelarm 3 α zugeordnet. Diese Anordnung ist deshalb gewählt, damit sich die Seilenden für den einen Schaltstift 1 α nicht mit den Seilenden für den Schaltstift Ib kreuzen. Sie ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Im übrigen kann man die spiegelbildliche Anordnung der Kurbelarme 3 α, 3 b auch dann vorsehen, wenn man nur einen Schaltstift zu betätigen hat.

Im Rahmen der Erfindung ist es ferner möglich, anstatt eines nur einmal um den Zapfen 7 gelegten Seiles mehrere Seilschlaufen nach Art eines Flaschenzuges zu verwenden, wodurch sich entsprechend der Zahl der Zapfen, die zur Verminderung der Reibung ebenfalls mit Rollen ausgerüstet sein können, eine große Übersetzung ergibt.

Die als Ausführungsbeispiel dargestellten Schubtrennschalter sind, wie erwähnt, besonders für vollisolierte Hochspannungsschaltanlagen geeignet, weil durch die Übersetzung ein kleiner Kurbelarm für einen großen Schaltstifthub ausreicht und somit nur wenig Raum in Richtung quer zur Schaltstiftachse erforderlich ist. Die für die Isolierung erforderliche Kapselung, die beispielsweise ein unter Druck stehendes Gas enthält, kann also bei dem neuen Antrieb klein gehalten werden. Die Erfindung ist aber auch mit Vorteil anwendbar, wenn es statt auf Abmessungen mehr auf eine große Schaltstiftgeschwindigkeit bei kleiner Kurbelgeschwindigkeit ankommt. Außerdem ermöglicht die Flexibilität der Seile, für die vorzugsweise Stahlseile verwendet werden, unter Umständen aber auch isolierende Kunststoffseile in Frage kommen, eine günstige Anpassung an konstruktive Gegebenheiten einer bestimmten Anlage.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für den beweglichen Schaltstift eines Hochspannungsschalters, insbesondere Schubtrennschalters für gekapselte Hochspannungsschaltanlagen, der durch zwei an ihm jeweils mit einem Ende befestigte Seile über eine an beiden Seilen angreifende Betätigungseinrichtung in zwei entgegengesetzten Richtungen geradlinig verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung aus einer Kurbel (3) besteht, deren Drehachse (4) quer zur Mittelachse des Schaltstiftes (1) verläuft und deren Kurbelzapfen (7) von den Seiten mit entgegengesetztem Windungssinn umschlungen ist, daß die anderen Enden (13, 16) der Seile (9, 10) jeweils an feststehenden, in gleichem Abstand von der Mittelachse des Schaltstiftes (1) und in einer Ebene mit diesem angeordneten Teilen des Schalters befestigt sind und daß die Kurbel (3) im Bereich zwischen den Befestigungsstellen (14, 17) der Seilenden (13, 16) an den feststehenden Teilen in einem zu einer zur Mittelachse des Schaltstiftes senkrechten Geraden symmetrischen Winkelbereich schwenkbar ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zur Mittelachse des Schaltstiftes symmetrische Anordnung von zwei Betätigungseinrichtungen zur Betätigung von zwei in an sich bekannter Weise gegenläufig beweglichen Schaltstiften (la, Ib).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen