DE19735924A1 - Schalterantrieb, insbesondere für Hochspannungs-Leistungsschalter - Google Patents

Schalterantrieb, insbesondere für Hochspannungs-Leistungsschalter

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DE19735924A1 DE1997135924 DE19735924A DE19735924A1 DE 19735924 A1 DE19735924 A1 DE 19735924A1 DE 1997135924 DE1997135924 DE 1997135924 DE 19735924 A DE19735924 A DE 19735924A DE 19735924 A1 DE19735924 A1 DE 19735924A1
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Description

Die Erfindung betrifft einen Schalterantrieb, insbesondere für Hochspannungs-Leistungsschalter.
Antriebe für Hochspannungs-Leistungsschalter sind auf der Grundlage unterschiedlicher Prinzipien in den vielfältigsten Ausführungen bekannt. So sind derartige Antriebe nicht nur als Druckgasantrieb oder als Hydraulikantrieb ausgebildet, sondern sie arbeiten auch unter Verwendung eines Elektromo­ tors. Dabei kann als Elektromotor sowohl ein Linearmotor als auch ein Rotationsmotor zur Anwendung kommen, der einen Rotor verwendet. Kommt ein Elektromotor mit einem Rotor zur Anwen­ dung, so sind die Schalterantriebe im wesentlichen so ausge­ bildet, daß die Ausgangswelle des Elektromotors mit einem Ge­ triebe oder mit einem Gestänge über eine Kupplung in Verbin­ dung steht, durch das die Schaltwelle betätigt wird. Dabei kann der Elektromotor durchaus auch zum Aufladen eines Feder­ kraftspeichers dienen, der bei Auslösung eines Schaltvorgan­ ges den beweglichen Schaltkontakt des Hochspannungs-Lei­ stungsschalters betätigt.
Als nachteilig zeigt sich bei derartigen Schalterantrieben jedoch neben dem relativ großen Raumbedarf für das Getriebe bzw. das Gestänge die verhältnismäßig große benötigte Motor­ leistung. Nun ist die Reaktionszeit bei Verwendung eines Federkraftspeichers zwar kurz, aber kommt dieser zur Anwen­ dung, so bereitet es Schwierigkeiten, unter Berücksichtigung der oftmals unterschiedlichen Federcharakteristik bei einem dreipoligen Hochspannungs-Leistungsschalter bei einem Schaltvorgang nicht nur eine synchrone Betätigung der ver­ schiedenen Schalterpole vorzunehmen, sondern besonders eine Synchronschaltung zur Spannung im Netz zu gewährleisten.
Andererseits sind auch schon Antriebe unter Verwendung eines Elektromotors bekannt, die in der Fahrzeugtechnik zur Anwen­ dung kommen, bei denen ein Schwungrad durch einen Elektromo­ tor angetrieben wird. Ein derartiger Antrieb geht beispiels­ weise aus der DE 195 01 574 A1 hervor. Ist das Schwungrad durch den Elektromotor auf eine vorbestimmte Drehzahl ge­ bracht worden, so wird die hierdurch im Schwungrad entste­ hende Kraftspeicherung durch eine stufenlos arbeitende Ma­ gnetkupplung so weiter gegeben, wie es jeweils für die Fahrt des Fahrzeuges notwendig ist. Es besteht also die Möglich­ keit, die im Schwungrad angesammelte Kraft nur teilweise über die Magnetkupplung zu entnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalteran­ trieb, insbesondere für Hochspannungs-Leistungsschalter, zu schaffen, der bei kleinem Raumbedarf und ständiger Betriebs­ bereitschaft sich nicht nur durch eine kurze Reaktionszeit und eine relativ geringe benötigte Bruttoenergie auszeichnet, sondern der auch gewährleistet, daß neben einer Synchronbetä­ tigung der Schalterpole eines dreipoligen Leistungsschalters auch eine gute Vorhersagbarkeit der benötigten Schaltzeit ge­ geben ist.
Erfindungsgemäß wird dieses durch einen Schalterantrieb er­ reicht, bei dem die an der Schaltwelle befestigte An­ triebskurbel nach Verbindung der Schaltwelle durch eine Kupp­ lungsscheibe mit einem durch einen Elektromotor aufgeladenen Schwungrad über ein Schaltgestänge die Schaltbewegung auf die Schalterpole überträgt, wobei ein bei Einleitung eines Schaltvorganges gegen die vorzugsweise über eine Keilverzah­ nung axial verschiebbar auf der Schaltwelle angeordnete, das sich drehende Schwungrad einkoppelnde Kupplungsscheibe unter Zwischenlage eines Rotationslagers drückender Schalthebel vorgesehen ist, der insbesondere einerseits an einem ersten Drehpunkt ortsfest schwenkbar gelagert ist und andererseits an seinem dem ersten Drehpunkt gegenüberliegenden Ende sowohl mit einer den Schalthebel in Richtung der Kupplungsscheibe drückenden Auslösevorrichtung als auch mit einer dem Ein- und dem Ausschaltvorgang zugeordneten Verklinkung gekoppelt ist.
Dabei ist die Kupplungsscheibe als beidseitig mit Reibflächen versehene Reibungskupplung ausgebildet, die im Ruhezustand über die dem Schwungrad abgewandte Reibfläche mittels auf einem mit der Schaltwelle fest verbundenen Federkopf ab­ stützenden Druckfeder auf einen ortsfesten Anschlag preßbar ist, der eine den Schalthebel aufnehmende Öffnung besitzt.
Für die Betätigung der Schalterpole sowohl bei einem Aus­ schaltvorgang als auch bei einem Einschaltvorgang ist es bei diesem Schalterantrieb ausreichend, wenn die Schaltwelle und damit das Schwungrad jeweils immer nur eine Drehung von 180° durchführen. Um dieses zu erreichen, besitzt die Kupplungs­ scheibe an einer ihrer Stirnseiten einen Anschlag, der mit zwei ortsfesten, um 180° versetzt angeordneten, die Endstel­ lungen der Schaltwelle bestimmenden Anschlägen in Wirkver­ bindung steht. Dabei ist die Tiefe der Auflagefläche der An­ schläge durch den Hub "h" der Kupplungsscheibe begrenzt. Das bedeutet, daß nach Beendigung eines Schaltvorganges - während eines Schaltvorganges steht das Schwungrad über die Kupp­ lungsscheibe mit der Schaltwelle kraftschlüssig in Verbindung - die Kupplungsscheibe mit ihrem Anschlag auf einen der ortsfesten Anschläge aufläuft und somit in dieser Stellung angehalten wird.
Ausgehend davon, daß nach Beendigung eines Schaltvorganges das Schwungrad sich aufgrund seiner Eigenenergie noch weiter dreht, ist zum Zeitpunkt des Auflaufens des Anschlages der Kupplungsscheibe auf einen der ortsfesten Anschläge aber auch zu sichern, daß durch Wirksamwerden der sich auf dem mit der Schaltwelle fest verbundenen Federkopf abstützenden Druck­ feder die Kupplungsscheibe vom Schwungrad getrennt wird. Der Schalthebel darf also zu diesem Zeitpunkt nicht mehr auf die Kupplungsscheibe wirken.
Daher besitzt in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Kupplungsscheibe an ihrem äußeren Umfang um 180° versetzt zu­ einander angeordnete Nocken, die mit zwei an ihren Enden mit Rollen versehenen, auf einer gemeinsamen Achse fixiert, ortsfesten, in der Höhe versetzt zueinander angeordneten Kipphebeln in Wirkverbindung stehen, derart, daß durch den oberen Kipphebel gegen Ende der Drehung der Kupplungsscheibe die Auslösevorrichtung spannbar und anschließend durch die Verklinkung arretierbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Schalterantriebes besitzt der Schalthebel im Bereich der Schaltwelle auf der der Kupplungsscheibe zugerichteten Stirn­ seite eine Kalotte, die sich bei Freigabe der Auslösevorrich­ tung über eine gewölbte Druckscheibe auf das mit der Kupplungsscheibe verbundene Rotationslager abstützt. Dabei bewegt sich die Kupplungsscheibe entgegen der Kraft der rela­ tiv schwachen, sich auf dem Federkopf abstützenden Druckfeder axial um den Hub "h", trennt den mit der Kupplungsscheibe verbundenen Anschlag von dem jeweiligen ortsfesten Anschlag und kuppelt über den dem Schwungrad gegenüberstehenden Reib­ belag das sich drehende Schwungrad ein, so daß die Kupplungs­ scheibe mit Schaltwelle und Schaltgestänge vom Schwungrad mitgerissen werden und der Hochspannungs-Leistungsschalter ein- bzw. ausgeschaltet wird.
Während bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schalterantrieb zur Freigabe der Verklinkung je ein dem Ein- und Ausschalt­ vorgang zugeordneter elektromagnetischer Auslöser vorgesehen ist, ist das Schwungrad durch den Elektromotor gemäß einer ersten Variante über ein ein- und ausrückbares Reibradge­ triebe aufladbar.
Das Aufladen des Schwungrades kann aber auch nach einer wei­ teren Variante durch einen Elektromotor erfolgen, der aus ei­ nem ortsfesten Ständer und aus einer in das Schwungrad inte­ grierten Läuferwicklung besteht.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Elektromo­ tor über eine Steuerung, die einen berührungslosen Drehzahl­ messer vorzugsweise in Form eines Drehzahlsensors aufweist, derart regelbar, daß die kinetische Energie des Schwungrades innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite gehalten wird. Somit befindet sich das Schwungrad nicht nur im Dauerbetrieb, son­ dern es ist dabei auch gewährleistet, daß stets die notwen­ dige Antriebsenergie zur Verfügung steht, es sei denn, der das Schwungrad aufladende Elektromotor ist bei längeren anla­ gebedingten Pausen des Hochspannungs-Leistungsschalters abge­ schaltet, um einen unnötigen Verschleiß zu vermeiden.
Der Drehzahlmesser in Form des Drehzahlsensors kann aber auch mit dazu verwendet werden, die zur Verfügung stehende Ener­ gie, gegebenenfalls für einen Schaltvorgang, zu bestimmen. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, den Schalterantrieb aber auch im Intervall zu betreiben.
Ausgehend davon, daß bei diesem Schalterantrieb die Drehzahl des Schwungrades mit der Schaltgeschwindigkeit abgestimmt werden muß, kann darüber hinaus zwischen dem Schwungrad und der Schaltwelle als zweite Variante auch ein Übersetzungsge­ triebe vorgesehen werden, um somit das Schwungrad für ver­ schiedene Hochspannungs-Leistungsschalter einsetzbar zu machen.
Schließlich kann anstelle der dem Schwungrad gegenüberstehen­ den Reibfläche auch eine formschlüssige Metallverbindung, beispielsweise eine Radialverzahnung eingesetzt werden, um somit eine bessere Schaltgenauigkeit und eine sichere Drehmo­ mentübertragung zu erreichen. Dieses ist möglich, da beim Einkoppeln des Schwungrades zunächst nur eine relativ kleine Masse beschleunigt wird.
Der erfindungsgemäße Schalterantrieb besitzt somit bei stän­ diger Betriebsbereitschaft nicht nur eine kurze Schalterei­ genzeit und benötigt eine relativ geringe Motorleistung, son­ dern er stellt durch die problemlose Meßbarkeit der kineti­ schen Energie des Schwungrades als Energiespeicher auch si­ cher, daß neben einer Synchronbetätigung der Schalterpole ei­ nes dreipoligen Hochspannungs-Leistungsschalters auch eine Synchronschaltung zur Spannung im Netz ermöglicht wird.
Dieser Schalterantrieb besitzt aber auch den Vorteil, daß nur eine Verklinkung erforderlich ist, die nur die relativ klei­ nen Kräfte der Auslösevorrichtung zu halten hat. Als weitere Vorteile kommen hinzu, daß eine gefahrlose Handhabung bei Montage- und Wartungsarbeiten möglich ist, da im außerbe­ trieblichen Zustand keine vorgespannten Kraftspeicher vor­ handen sind, der günstige Anbau des Schalterantriebes am Hochspannungs-Leistungsschalter, da die Schaltstellungen "Ein" und "Aus" beliebig festgelegt werden können und die Schaffung optimaler Betriebsverhältnisse für die Antriebs­ teile, da die weitgehend konzentrischer Anordnung der An­ triebsteile und der Schaltwelle nach außen es ermöglicht, den Schalterantrieb hermetisch mit einer Haube über Dichtungen zu verschließen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert.
Die dazu gehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 den Schnitt eines Schalterantriebes,
Fig. 2 einen Schnitt des Schalterantriebes nach Fig. 1 im Bereich des durch einen Elektromotor angetriebenen Schwungra­ des,
Fig. 3 den Schnitt AB nach Fig. 1,
Fig. 4 den Schnitt CD nach Fig. 3 und
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Anwendung des Schalterantriebes nach Fig. 1 bei einem dreipoligen Hoch­ spannungs-Leistungsschalter.
Die Fig. 1 zeigt einen Schalterantrieb für einen Hochspan­ nungs-Leistungsschalter, bei dem die Antriebsgrundplatte 1, die über die Form 2 im Schaltergestell 3 befestigt ist, über die Lagerung 4 die Schaltwelle 5 trägt. Dabei ist am außen­ liegenden Ende der Schaltwelle 5 die Antriebskurbel 6 befe­ stigt, die über das Schaltgestänge 7, 8 die Schaltbewegung auf die Schalterpole 9, 10, 11, wie auch aus Fig. 5 hervor­ geht, überträgt. Zur Schalterseite hin ist das Ende der Schaltwelle 5 mittels der Dichtung 12 abgedichtet. Zur An­ triebsseite hin besitzt die Schaltwelle 5 eine Keilverzahnung 13, auf der eine Kupplungsscheibe 14 axial verschiebbar ange­ ordnet ist. Die Kupplungsscheibe 14 ist als Reibungskupplung ausgebildet und ist beidseitig mit Reibflächen 15, 16 belegt. Über die Reibfläche 15 ist die Kupplungsscheibe 14 im in der Fig. 1 dargestellten Ruhezustand des Schalterantriebes mit­ tels der Druckfedern 17 auf den ortsfesten Anschlag 18 ge­ preßt, der mit der Antriebsgrundplatte 1 in Verbindung steht. Die Druckfedern 17 stützen sich auf dem Federkopf 19 ab, der mit der Schaltwelle 5 fest in Verbindung steht. Das verblei­ bende Wellenende 20 trägt schließlich über die Lagerung 21 das als Energiespeicher dienende Schwungrad 22, das so ausge­ legt ist, daß die kinetische Energie, die innerhalb eines be­ stimmten Drehzahlbereiches gespeichert wird, für eine vorge­ gebenen Anzahl von Schaltungen ausreicht.
Die Aufladung des Schwungrades 22 erfolgt durch einen Elek­ tromotor 23. Dabei kann dieser, wie aus Fig. 2 hervorgeht in unterschiedlicher Ausbildung zur Anwendung kommen, wovon in Fig. 2 zwei Ausführungsvarianten dargestellt sind. So ist das Schwungrad 22 gemäß einer ersten Variante durch einen Elektromotor 23 über ein ein- und ausrückbares Reibradge­ triebe 24 aufladbar, während nach einer zweiten Variante das Schwungrad 22 durch einen Elektromotor 23 aufgeladen wird, der aus einem ortsfesten Ständer 25 und aus einer in das Schwungrad 22 integrierten Läuferwicklung 26 besteht, also ohne Zwischengetriebe als Direktantrieb wirkt. Die Drehzahl des Elektromotors 23 wird über eine Steuerung, die gemäß Fig. 1 einen berührungslosen Drehzahlmesser 27 besitzt, derart geregelt, daß die kinetische Energie des Schwungrades 22 in­ nerhalb einer vorgegebenen Bandbreite gehalten wird.
Wie aus der Fig. 1 weiterhin hervorgeht, ist in dem ortsfe­ sten Anschlag 18, der ringförmig ausgebildet ist, eine Öff­ nung 28 vorgesehen, die einen Schalthebel 29 aufnimmt. Dieser ist einerseits an einem ersten ebenfalls an der Antriebs­ platte 1 befestigten Drehpunkt 30 ortsfest schwenkbar gela­ gert und andererseits an seinem diesem Drehpunkt 30 gegen­ überliegenden Ende 31 mit einer den Schalthebel 29 in Rich­ tung der Kupplungsscheibe 14 drückenden, als federebelastetes Kniehebelsystem ausgebildeten Auslösevorrichtung 32 und mit einer dem Ein- und dem Ausschaltvorgang zugeordneten ge­ meinsamen Verklinkung 33 über einen zweiten Drehpunkt 34 ge­ koppelt. Im Ruhezustand des Schalterantriebes wird der Schalthebel 29 durch die Verklinkung 33 gegen die Kraft der Auslösevorrichtung 32 von der Kupplungsscheibe 14 zurückge­ halten. Wird ein Schaltvorgang ausgelöst, so erfolgt eine Freigabe der Verklinkung 33 durch einen der dem Ein- und dem Ausschaltvorgang zugeordneten Elektromagnetischen Auslöser 35, 36.
Der im ersten ortsfest schwenkbar gelagerten Drehpunkt 30 ge­ lagerte Schalthebel 29 besitzt außerdem eine ausreichend große zentrisch angeordnete Bohrung 37, über die er auf der Schaltwelle 5 angeordnet ist, so daß der Schalthebel 29 stö­ rungsfrei arbeiten kann, wenn dieser bei Auslösung eines Schaltvorganges in Richtung der Kupplungsscheibe 14 gedrückt wird. Weiterhin ist der Schalthebel 29 im Bereich der Schalt­ welle 5 auf der der Kupplungsscheibe 14 zugerichteten Stirn­ seite 38 mit einer Kalotte 39 versehen, die sich bei Freigabe der Auslösevorrichtung 32 über eine gewölbte Druckscheibe 40 auf das mit der Kupplungsscheibe 14 verbundene Rotationslager 41 abstützt.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Kupplungsscheibe 14 an ihrem äußeren Umfang zwei um 180° versetzt zueinander ange­ ordnete Nocken 42, 43 besitzt. Diese stehen mit zwei mit Rol­ len 44, 45 versehenen, auf einer gemeinsamen Achse 46 fixier­ ten, ortsfesten, in der Höhe versetzt zueinander angeordneten Kipphebeln 47, 48 in Wirkverbindung, die nach Beendigung ei­ nes Schaltvorganges die Auslösevorrichtung 32 spannen. Ausge­ hend davon, daß die Schaltbewegung für den Ein- sowie für den Ausschaltvorgang bezogen auf die Schaltwelle 5 jeweils 180° beträgt, wie auch aus Fig. 5 hervorgeht, sind außerdem zwei ortsfest um 180° versetzt angeordnete Anschläge 49, 50 vorge­ sehen, die mit einem an die Stirnseite 51 der Stirnseiten 51, 52 der Kupplungsscheibe 14 vorgesehenen Anschlag 53 derart zusammenarbeiten, daß durch sie die Endstellungen der Schalt­ welle 5 bestimmt werden. Dabei wird die Tiefe der Auflageflä­ che der Anschläge 49, 53 bzw. 50, 53, wie Fig. 4 zeigt, durch den Hub "H" der Kupplungsscheibe 14 begrenzt, und sollte kleiner als dieser Hub sein, wobei eine Reduzierung um 0,5 mm bereits ausreichend ist.
Schließlich zeigt Fig. 1, daß eine mit dem Wellenende 20 fest verbundene Kurbel 54 den Hilfsschalter 55 betätigt und das zur Schaffung optimaler Laufbedingungen für das Schwung­ rad 22 und zum Schutz der Schalterantriebes gegen Korrosion der Schalterantrieb durch eine mittels einer Dichtung 56 nach außen abgedichtete Haube 57 verschlossen ist. Zwecks Beseiti­ gung von Restfeuchtigkeit aus der eingeschlossenen Luft ist ein Trockenmittel 58 vorgesehen. Die Kabeleinführung erfolgt über einen auf der Antriebsgrundplatte 1 angeordneten, abge­ dichteten Freiluft-Klemmkasten 59.
Nachstehend wird die Wirkungsweise des Schalterantriebes be­ schrieben.
Zunächst ist davon auszugehen, daß der Bewegungsablauf des Antriebsteils für den Ein- und den Ausschaltvorgang gleich ist. Vor Inbetriebnahme des Schalterantriebes befindet sich der Hochspannungs-Leistungsschalter in der Ausschaltstellung. Das Schwungrad 22 steht still, der Schalterantrieb befindet sich also im Ruhezustand.
Ausgehend hiervon wird bei Inbetriebnahme des Schalterantrie­ bes durch den Elektromotor 23 das Schwungrad 22 zunächst bis zu einem oberen Drehzahlwert aufgeladen, wobei durch den be­ rührungslosen Drehzahlmesser 27 über eine Steuerung die Dreh­ zahl im vorgegebenen Bereich gehalten wird. Da bei Hochspan­ nungs-Leistungsschaltern die ständige Schaltbereitschaft ge­ fordert wird, befindet sich das Schwungrad 22 im Dauerbe­ trieb, so daß die Antriebsenergie ständig zur Verfügung steht.
Soll nunmehr ein Ein- bzw. ein Ausschaltvorgang durchgeführt werden, so wird durch Betätigung des dem Einschaltvorgang bzw. dem Ausschaltvorgang zugeordneten Auslösers 35, 36 die Verklinkung 33 entriegelt und die Feder 60 der Auslösevor­ richtung 32 drückt über das Kniehebelgelenk 61 den Schalthe­ bel 29 über die Kalotte 39 auf die gewölbte Druckscheibe 40 und damit auf das Rotationslager 41 und somit auch gegen die Kupplungsscheibe 14. Diese bewegt sich entgegen der relativ geringen Kraft der Druckfedern 17 axial um den Hub "h", trennt die Anschläge 50, 53 bzw. 49, 53 und koppelt über die Reibfläche 16 das sich drehende Schwungrad 22 ein. Die Kupp­ lungsscheibe 14 mit der Schaltwelle 5 und der Antriebskurbel 6 werden vom Schwungrad 22 mitgerissen, so daß über das Ge­ stänge 7, 8 der Hochspannungs-Leistungsschalter ein- oder ausgeschaltet wird.
Gegen Ende der Bewegung wird der Kipphebel 47 durch Auflaufen der Rolle 44 auf den Nocken 42 bzw. 43 durch diesen betätigt, so daß über den mitgekoppelten oberen Kipphebel 48 mit seiner Rolle 45 die Auslösevorrichtung 32 gespannt und durch die Verklinkung verklinkt wird. Hierdurch werden die Druckfedern 17 wirksam und drücken die Kupplungsscheibe 14, die nunmehr vom Schalthebel 29 befreit ist, in ihren Ruhezustand wieder zurück.
Das Schwungrad 22 wird somit entkoppelt und die aus der Ei­ genenergie noch drehende Kupplungsscheibe 14 gemeinsam mit der Schaltwelle 5 und der Antriebskurbel 6 werden beim Auf­ setzen gegen den ortsfesten Anschlag 18 über die Reibfläche 15 gebremst, bis der Anschlag 53 der Kupplungsscheibe 14 auf den ortsfesten Anschlag 49 bzw. 50 aufsetzt. Da zu diesem Zeitpunkt sich die Rolle 44 des Kipphebels 47 hinter den Nocken 42 bzw. 43 befindet, wird zusätzlich noch ein unge­ wolltes Zurückdrehen der Schaltwelle 5 verhindert, so daß beispielsweise eine schleichende Ausschaltung bedingt durch die Wirkung der Schwerkraft vermieden wird.

Claims (9)

1. Schalterantrieb, insbesondere für Hochspannungs-Leistungs­ schalter, bei dem die an der Schaltwelle (5) befestigte An­ triebskurbel (6) nach Verbindung der Schaltwelle (5) durch eine Kupplungsscheibe (14) mit einem durch einen Elektromotor (23) aufgeladenen Schwungrad (22) über ein Schaltgestänge (7, 8) die Schaltbewegung auf die Schalterpole (9, 10, 11) über­ trägt, wobei ein bei Einleitung eines Schaltvorganges gegen die vorzugsweise über eine Keilverzahnung (13) axial ver­ schiebbar auf der Schaltwelle (5) angeordnete, das sich dre­ hende Schwungrad (22) einkoppelnde Kupplungsscheibe (14) un­ ter Zwischenlage eines Rotationslagers (41) drückender Schalthebel (29) vorgesehen ist, der insbesondere einerseits an einem ersten Drehpunkt (30) ortsfest schwenkbar gelagert ist und andererseits an seinem dem ersten Drehpunkt (30) gegenüberliegenden Ende (31) sowohl mit einer den Schalthebel (29) in Richtung der Kupplungsscheibe (14) drückenden Auslösevorrichtung (32) als auch mit einer dem Ein- und dem Ausschaltvorgang zugeordneten Verklinkung (33) gekoppelt ist.
2. Schalterantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (14) als beidseitig mit Reibflächen (15, 16) versehene Reibungskupplung ausgebildet ist, die im Ruhe­ zustand über die dem Schwungrad (22) gegenüberliegende Reib­ fläche (15) mittels einer sich auf einem mit der Schaltwelle fest verbundenen Federkopf (19) abstützenden Druckfeder (17) auf einen ortsfesten Anschlag (18) preßbar ist, der eine den Schalthebel (29) aufnehmende Öffnung (28) besitzt.
3. Schalterantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (14) an einer ihrer Stirnseiten (51, 52) einen Anschlag (53) besitzt, der mit zwei ortsfesten, um 180° versetzt angeordneten, die Endstellungen der Schaltwelle (5) bestimmenden Anschlägen (49, 50) in Wirkverbindung steht.
4. Schalterantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (14) an ihrem äußeren Umfang (2) um 180° versetzt zueinander angeordnete Nocken (42, 43) besitzt, die mit zwei an ihren Enden mit Rollen (44, 45) versehenen, auf einer gemeinsamen Achse (46) fixiert, ortsfesten, in der Höhe versetzt zueinander angeordneten Kipphebeln (47, 48) in Wirkverbindung stehen, derart, daß durch den oberen Kipphebel (48) gegen Ende der Drehung der Kupplungsscheibe (14) die Auslösevorrichtung (32) spannbar und anschließend durch die Verklinkung (33) arretierbar ist.
5. Schalterantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (29) im Bereich der Schaltwelle (5) auf der der Kupplungsscheibe (14) zugerichteten Stirnseite (38) eine Kalotte (39) besitzt, die sich bei Freigabe der Auslösevor­ richtung (32) über eine gewölbte Druckscheibe (40) auf das mit der Kupplungsscheibe (14) verbundene Rotationslager (41) abstützt.
6. Schalterantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Freigabe der Verklinkung (33) je ein dem Ein- und dem Ausschaltvorgang zugeordneter elektromagnetischer Auslöser (35, 36) vorgesehen ist.
7. Schalterantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (22) durch den Elektromotor (23) über ein ein- und ausrückbares Getriebe (24) aufladbar ist.
8. Schalterantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (22) durch einen Elektromotor (23) aufladbar ist, der aus einem ortsfesten Ständer (25) und aus einer in das Schwungrad (22) integrierte Läuferwicklung (26) besteht.
9. Schalterantrieb nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (23) über eine Steuerung, die einen berüh­ rungslosen Drehzahlmesser (27) vorzugsweise in Form eines Drehzahlsensors aufweist, derart regelbar ist, daß die kine­ tische Energie des Schwungrades (22) innerhalb einer vorgege­ benen Bandbreite gehalten wird.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1284491A1 (de) * 2001-08-15 2003-02-19 ABB Schweiz AG Schaltgerät
DE10314142A1 (de) * 2003-03-25 2004-10-14 Siemens Ag Schalterantriebseinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät
DE102005027016A1 (de) * 2005-06-07 2006-12-14 Siemens Ag Antriebsanordnung mit einer Antriebseinrichtung eines elektrischen Schaltgerätes sowie Verfahren zum Betrieb der Antriebsanordnung
DE102016218971A1 (de) 2016-09-30 2018-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Motor für einen Leistungsschalter-Antrieb sowie dessen Verwendung
CN109616339A (zh) * 2019-01-16 2019-04-12 林春芳 一种高低压电器开关控制成套设备

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1284491A1 (de) * 2001-08-15 2003-02-19 ABB Schweiz AG Schaltgerät
WO2003017305A1 (de) * 2001-08-15 2003-02-27 Abb Schweiz Ag Schaltgerät
US6943307B2 (en) 2001-08-15 2005-09-13 Alstom Technology, Ltd. Switching device
DE10314142A1 (de) * 2003-03-25 2004-10-14 Siemens Ag Schalterantriebseinrichtung für ein elektrisches Schaltgerät
DE102005027016A1 (de) * 2005-06-07 2006-12-14 Siemens Ag Antriebsanordnung mit einer Antriebseinrichtung eines elektrischen Schaltgerätes sowie Verfahren zum Betrieb der Antriebsanordnung
DE102016218971A1 (de) 2016-09-30 2018-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Motor für einen Leistungsschalter-Antrieb sowie dessen Verwendung
CN109616339A (zh) * 2019-01-16 2019-04-12 林春芳 一种高低压电器开关控制成套设备

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