DE19850199C1 - Current rail breaker switch for electrical switchgear has operating drive attached to drive disc with crank arms for movement of carriers for contact fingers providing current path between 2 current rails - Google Patents
Current rail breaker switch for electrical switchgear has operating drive attached to drive disc with crank arms for movement of carriers for contact fingers providing current path between 2 current railsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen, der in Schaltanlagen, insbesondere mit typgeprüften Schaltzellen gleichzeitig als Einfahrkontakt dienen kann.The invention relates to a circuit breaker for the electrical isolation of Busbars used in switchgear, especially with type-approved switchgear cells can also serve as a run-in contact.
Bei vielen Schaltzellenvarianten mit einem Leistungsschalter sind zur galvanischen Trennung von der Sammelschiene außerdem Trennschalter vorgesehen.Many switch cell variants with a circuit breaker are used for Galvanic isolation from the busbar also isolating switch intended.
Ein Schaltgerät zur Herstellung galvanischer Trennstellen ist in der CH 367874 beschrieben. Hier werden ruhende Kontaktstücke, die Unterbrechungsstellen bilden, durch mehrere Kontaktbrücken geschlossen, wobei die Kontaktbrücken auf einem gemeinsamen Zwischenträger angeordnet sind, der durch einen Antrieb bewegt wird. Somit werden alle Kontaktbrücken gleichzeitig mittels eines Antriebs bewegt, um die Kontakte zu schließen bzw. zu öffnen.A switchgear for the production of galvanic separation points is in CH 367874 described. Here are resting contact pieces, the break points form, closed by several contact bridges, the contact bridges on a common intermediate carrier are arranged by a drive is moved. This means that all contact bridges are activated simultaneously by means of a drive moved to close or open the contacts.
Es gibt auch Schaltzellen-Varianten, bei denen die Trennstrecke durch Herausfahren eines beweglichen Zellenteils die Trennstrecke erzeugt wird. Mitunter werden auch neben einem vorhandenen Trennschalter auch noch ein Herausfahren angewendet, um bei laufender Anlage eine Reparatur bzw. Wartung einzelner Anlagenteile vornehmen zu können.There are also switchgear cell variants in which the isolating section runs through Moving out a movable cell part the separation path is generated. Sometimes, in addition to an existing disconnector, there is also a Moving out applied to repair or maintenance while the system is running individual parts of the system.
Nachteilig ist hierbei die Verwendung von zwei separaten Geräten, des Trennschalters und der Verwendung eines Einfahrkontaktes, die jeweils neben den Kosten und des Platzbedarfs auch jeder einen Kontaktwiderstand haben und somit Verluste erzeugen. Weiterhin erfordert der Einfahrkontakt eine Führungskonstruktion, damit eine exakte Positionierung der beiden Teilkontakte, z. B. Kontaktbolzen und Kontakttulpe gewährleistet wird. Trotzdem treten Komplikationen bei der Betätigung oder gar Brüche auf.The disadvantage here is the use of two separate devices, the Disconnector and the use of a run-in contact, each next to the cost and space requirements each have a contact resistance and thus generating losses. Furthermore, the run-in contact requires one Guide construction, so that an exact positioning of the two partial contacts, e.g. B. contact pin and contact tulip is guaranteed. Kick anyway Complications with the operation or even breaks.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Trennschalter zur galvanischen Trennung von Stromschienen anzugeben, der gleichzeitig als Einfahrkontakt genutzt werden kann und leicht in vorhandene Schaltanlagen nachgerüstet werden kann. The object of the invention is to provide a circuit breaker for electrical isolation Specify busbars that are also used as a run-in contact can and can easily be retrofitted into existing switchgear.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention the task is characterized by the characteristic features of Claim 1 solved.
Das Gehäuse des Trennschalters ist über Isolatoren fest und direkt mit einem ersten Stromschienenende der Schaltanlage verbunden. The housing of the disconnector is fixed via insulators and directly with one first busbar end of the switchgear connected.
Eine Antriebsscheibe, die von einem Motor bzw. einem Handantrieb betätigt wird, bewegt über zwei Pleuelstangen, die in einem bestimmten Abstand zum Mittelpunkt auf der Antriebsscheibe drehbar befestigt sind, bei einer Drehbewegung in einer Richtung Fingerträger, mit denen die Pleuelstangen an ihren anderen Enden befestigt sind, in gegenläufigem Sinne.A drive pulley that is operated by a motor or a manual drive moves over two connecting rods that are at a certain distance from the Center on the drive pulley are rotatably attached at a Rotary movement in one direction finger carrier with which the connecting rods on their other ends are attached, in opposite senses.
In jedem Fingerträger ist mindestens ein Kontaktfinger derart federnd gelagert, daß dieser in der "Ein"-Schaltstellung kraftschlüssig mit dem ersten Strom schienenende und einem zweiten Stromschienenende verbunden ist.At least one contact finger is resiliently mounted in each finger carrier, that this in the "on" switch position non-positively with the first current rail end and a second conductor rail end is connected.
In den Fingerträgern ist je Kontaktfinger eine Torsionsfeder befestigt ist, die derart in nutförmige Aussparungen eingreifen, welche mittig in den Flächen der Kontaktfinger angebracht sind, die jeweils den Kontaktflächen gegenüberliegen. Dadurch wird jeder dieser einerseits sowohl seitlich als auch axial geführt, andererseits auf Grund der Federkraft in der "Ein"-Schaltstellung gegen die Kontaktflächen der Stromschienenenden gepreßt. In der "Aus"-Schaltstellung dagegen werden die Kontaktfinger gegen die Stege der Fingerträger gepreßt.A torsion spring is fastened in the finger carriers per contact finger, which is of such a type engage in groove-shaped recesses, which are centered in the surfaces of the Contact fingers are attached, which are each opposite the contact surfaces. As a result, each of these is guided both laterally and axially on the one hand, on the other hand, due to the spring force in the "on" switch position against the Contact surfaces of the conductor rail ends pressed. In the "off" switch position on the other hand, the contact fingers are pressed against the webs of the finger carriers.
Zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit des Trennschalters werden vorteilhafterweise mehrere Kontaktfinger in jedem der beiden Fingerträger angeordnet. Werden in der Schaltanlage Stromschienen mit rechteckigem Querschnitt eingesetzt, werden die Fingerträger eben ausgebildet sein, wobei die Kontaktfinger in einer ersten Ebene und die Kontaktfinger in einer zweiten Ebene angeordnet sind und sich beide Ebenen parallel zueinander befinden. Die beiden Stromschienenenden sind in etwa dem halben Abstand der beiden Ebenen der Kontaktfinger zwischen diesen angeordnet.To increase the current carrying capacity of the disconnector advantageously several contact fingers in each of the two finger carriers arranged. Are busbars with rectangular Cross section used, the finger carriers will be flat, the Contact fingers in a first level and the contact fingers in a second level are arranged and both levels are parallel to each other. The two Busbar ends are approximately half the distance between the two levels of the Contact fingers arranged between them.
Wird der Trennschalter als Einfahrkontakt verwendet, so wird das erste Stromschienenende Teil eines beweglichen Zellenteils und das zweite Stromschienenende Teil eines feststehenden Zellenteils sein. If the disconnector is used as a run-in contact, the first one Busbar end part of a movable cell part and the second Busbar end be part of a fixed cell part.
Werden Stromschienen verwendet, deren Querschnitt nicht rechteckig ist, werden die Fingerträger nicht eben ausgebildet sein, sondern eine Krümmung aufweisen, die etwa dem Querschnitt der Stromschienenenden entspricht.Busbars whose cross-section is not rectangular are used the finger carriers are not flat, but have a curvature, which corresponds approximately to the cross section of the busbar ends.
Werden als Stromschienenenden Kontaktbolzen verwendet, so sind die Fingerträger kreisringförmig ausgebildet und der Krümmungsradius der beiden Stege der Fingerträger ist kleiner als der Radius der Kontaktbolzen.If contact bolts are used as busbar ends, then these are Finger carriers are circular and the radius of curvature of the two The web of the finger carrier is smaller than the radius of the contact bolts.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.Further advantageous configurations can be found in the subclaims become.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment become.
Die zugehörige Zeichnung zeigt:The accompanying drawing shows:
Fig. 1 Seitenansicht des Trennschalters zur galvanischen Trennung von Stromschienen Fig. 1 side view of the circuit breaker for electrical isolation of busbars
Das Gehäuse 1 des Trennschalters ist mittels Isolatoren 4 fest mit dem ersten Stromschienenende S1 fest verbunden. In der "Ein"-Schaltstellung fließt der Strom von dem ersten Stromschienenende S1 über die oberen Kontaktfinger 2 sowie die unteren Kontaktfinger 3 zum zweiten Stromschienenende S2. Die oberen Kontaktfinger 2 sind im oberen Fingerträger 9 einzeln gehaltert. Je Kontaktfinger ist im Fingerträger 9 eine Torsionsfeder 10 befestigt, die derart in eine nutförmige Aussparung 2.1 im oberen Teil des Kontaktfingers eingreift, daß jeder dieser Kontaktfinger einerseits sowohl seitlich als auch axial geführt wird, andererseits auf Grund der Federkraft an die oberen Kontaktflächen der beiden Stromschienenenden S1, S2 gepreßt wird. Analog sind die unteren Kontaktfinger 3 im unteren Fingerträger 7 einzeln gehaltert und mittels der Torsionsfedern 11, die in nutförmige Aussparungen 3.1 eingreifen, gegen die unteren Kontaktflächen der beiden Stromschienenenden S1, S2 gepreßt. Die nutförmigen Aussparungen 2.1, 3.1 befinden sich vorteilhafterweise in der Mitte der Kontaktfinger, so daß diese symmetrisch zu den Torsionsfedern 10, 11 und den Fingerträgern 7, 9 angeordnet sind.The housing 1 of the disconnector is firmly connected to the first busbar end S1 by means of insulators 4 . In the "on" switch position, the current flows from the first busbar end S1 via the upper contact fingers 2 and the lower contact fingers 3 to the second busbar end S2. The upper contact fingers 2 are held individually in the upper finger carrier 9 . For each contact finger a torsion spring 10 is fastened in the finger carrier 9 , which engages in a groove-shaped recess 2.1 in the upper part of the contact finger in such a way that each of these contact fingers is guided both laterally and axially on the one hand, and on the other hand due to the spring force to the upper contact surfaces of the two busbar ends S1, S2 is pressed. Likewise, the lower contact finger 3 held individually in the lower finger support 7 and, pressed by means of the torsion springs 11, which engage in groove-shaped recesses 3.1 against the lower contact surfaces of the two busbar ends S1, S2. The groove-shaped recesses 2.1 , 3.1 are advantageously in the middle of the contact fingers, so that they are arranged symmetrically to the torsion springs 10 , 11 and the finger carriers 7 , 9 .
Da jeder Kontaktfinger 2, 3 einzeln mittels separater Torsionsfeder 10, 11 gegen die Kontaktflächen der beiden Stromschienenenden S1, S2 gepreßt werden, wird auch bei einem relativ großem höhenmäßigen Versatz als auch bei einem Winkelversatz der beiden Stromschienenenden S1, S2 ein ausreichender Kontaktdruck an den Stromübergangsstellen erreicht und es kann ein relativ geringer Kontaktwiderstand realisiert werden.Since each contact finger 2 , 3 is pressed individually by means of a separate torsion spring 10 , 11 against the contact surfaces of the two busbar ends S1, S2, sufficient contact pressure at the current transfer points is achieved even with a relatively large height offset and also with an angular offset of the two busbar ends S1, S2 reached and a relatively low contact resistance can be realized.
In der "Aus"-Stellung des Trennschalters sind die Fingerträger durch den Antrieb soweit auseinander gefahren worden, daß die Kontaktfinger 2, 3 durch die Stege 9.1 bzw. 7.1 von den beiden Stromschienenenden S1, S2 abgehoben wurden. Die einzelnen Kontaktfinger 2 bzw. 3 werden nunmehr durch die jeweiligen Torsionsfedern 10 bzw. 11 gegen die Stege 9.1 bzw. 7.1 gepreßt.In the "off" position of the disconnector, the finger carriers have been moved apart by the drive to such an extent that the contact fingers 2 , 3 have been lifted off the two busbar ends S1, S2 by the webs 9.1 and 7.1 . The individual contact fingers 2 and 3 are now pressed by the respective torsion springs 10 and 11 against the webs 9.1 and 7.1 .
Die Bewegung der beiden Fingerträger 7, 9 wird durch den Antrieb 5 bewirkt, indem die beiden Pleuelstangen 6 bzw. 8, die in einem bestimmten Abstand vom Mittelpunkt einer Antriebsscheibe 5 befestigt sind durch eine Drehbewegung der Antriebsscheibe 5, die durch einen Getriebemotor oder durch Handantrieb erfolgen kann, nach oben bzw. nach unten bewegt werden und somit die Fingerträger 7, 9 nach oben bzw. nach unten bewegen. In der "Aus"-Stellung befindet sich die Pleuelstange 6 mit ihrer Befestigung auf der Antriebsscheibe 5 im unteren Endpunkt und damit der untere Fingerträger 7 in seiner unteren Endlage, während sich die andere Pleuelstange mit ihrem Befestigungspunkt auf der Antriebsscheibe 5 im oberen Endpunkt befindet wodurch der obere Fingerträger 9 sich in seiner oberen Endlage befindet.The movement of the two finger carriers 7 , 9 is effected by the drive 5 by the two connecting rods 6 and 8 , which are fastened at a certain distance from the center of a drive disk 5 , by a rotary movement of the drive disk 5 by a geared motor or by manual drive can take place, be moved up or down and thus move the finger carriers 7 , 9 up or down. In the "off" position, the connecting rod 6 with its fastening on the drive pulley 5 is in the lower end point and thus the lower finger carrier 7 in its lower end position, while the other connecting rod is located with its fastening point on the drive pulley 5 in the upper end point, thereby the upper finger carrier 9 is in its upper end position.
Der obere Endpunkt wird durch einen mechanischen bzw. elektrischen Anschlag (1. Hilfskontakt zum Abschalten des Antriebsmotors) entsprechend dem erforderlichen Kontaktweg festgelegt. The upper end point is a mechanical or electrical stop (1st auxiliary contact for switching off the drive motor) according to the required contact path.
Wird die Antriebsscheibe 5 in Richtung der gestrichelten Pfeile, entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, bewegt sich die Pleuelstange 6 mit dem daran befestigten Fingerträger 7 nach oben. Gleichzeitig bewegt sich die Pleuelstange 8 mit dem Fingerträger 9 nach unten. Nach einer bestimmten zurückgelegten Teilstrecke berühren die Kontaktfinger 2, 3 die oberen bzw. unteren Kontaktflächen der beiden Stromschienenenden S1, S2. Stehen sich beide Stromschienenenden S1 und S2 in gleicher Höhe parallel gegenüber, werden die Kontaktfinger 2 gleichzeitig die oberen Kontaktflächen der beiden Stromschienenenden S1, S2 und ebenso die Kontaktfinger 3 die unteren Kontaktflächen der beiden Stromschienenenden S1, S2 berühren. Bei einem Versatz der beiden Stromschienenenden S1, S2 werden die Kontaktfinger nacheinander die einzelnen Kontaktflächen der beiden Stromschienenenden S1, S2 berühren. Bei weiterer Drehbewegung werden die Fingerträger durch die Pleuelstangen weiter aufeinander zu bewegt und die Kontaktfinger werden mittels der Torsionsfedern 10, 11 gegen die entsprechenden Kontaktflächen der Stromschienenenden S1, S2 gepreßt.If the drive pulley 5 is turned counterclockwise in the direction of the dashed arrows, the connecting rod 6 with the finger carrier 7 attached to it moves upwards. At the same time, the connecting rod 8 with the finger carrier 9 moves downward. After a certain distance has been covered, the contact fingers 2 , 3 touch the upper and lower contact surfaces of the two busbar ends S1, S2. If the two busbar ends S1 and S2 face each other in parallel at the same height, the contact fingers 2 will simultaneously touch the upper contact surfaces of the two busbar ends S1, S2 and likewise the contact fingers 3 the lower contact surfaces of the two busbar ends S1, S2. If the two busbar ends S1, S2 are offset, the contact fingers will successively touch the individual contact surfaces of the two busbar ends S1, S2. With a further rotary movement, the finger carriers are moved further towards one another by the connecting rods and the contact fingers are pressed by means of the torsion springs 10 , 11 against the corresponding contact surfaces of the busbar ends S1, S2.
Eine Verriegelung der Kontakte in der Endlage der "Ein"-Stellung erfolgt durch Selbsthemmung des Getriebes bei Erreichen eines mechanischen bzw. elektrischen Anschlags (Hilfskontakt zum Abschalten des Antriebsmotors) bzw. bei Erreichen einer vorgegebenen Kraft, die einem einstellbaren Kontaktdruck entspricht.The contacts are locked in the end position of the "on" position by Self-locking of the gearbox when a mechanical or electrical stop (auxiliary contact for switching off the drive motor) or when a predetermined force is reached, the adjustable contact pressure corresponds.
In der "Aus"-Stellung des Trennschalters kann der bewegliche Teil der Schaltzelle, z. B. der Teil mit dem am Stromschienenenden S1 befestigten Trennschalter von dem feststehenden Teil der Zelle mit dem zweiten Stromschienenende S2 fortbewegt werden. Somit kann dieser Trennschalter gleichzeitig als Einfahrkontakt genutzt werden. Da sich die beiden Fingerträger mit den Kontaktfingern in der "Aus"-Stellung von den Kontaktflächen der Stromschienenenden abgehoben haben und der Schaltweg relativ groß ist und ein Höhenversatz sowie ein Winkelversatz der beiden Stromschienenenden durch die einzelnen Kontaktfinger 2, 3 des Trennschalters überbrückt werden kann, sind bei der Verwendung als Einfahrkontakt keinerlei Führungskonstruktionen erforderlich.In the "off" position of the circuit breaker, the movable part of the switch cell, for. B. the part with the disconnect switch attached to the busbar end S1 can be moved away from the fixed part of the cell with the second busbar end S2. This disconnector can thus be used as a run-in contact at the same time. Since the two finger carriers with the contact fingers in the "off" position have been lifted off the contact surfaces of the busbar ends and the switching path is relatively large and a height offset and an angular offset of the two busbar ends can be bridged by the individual contact fingers 2 , 3 of the disconnector, no guide structures are required when used as a run-in contact.
Dadurch, daß der Strom vom ersten Stromschienenende S1 zum zweiten Stromschienenende S2 über die parallel geführten Kontaktfinger 2, 3 fließt, wird vorteilhafterweise infolge der Strom-Anziehungskräfte der Kontaktdruck der Kontaktfinger 2, 3 auf die Stromschienenenden S1, S2 erhöht.Because the current flows from the first busbar end S1 to the second busbar end S2 via the parallel contact fingers 2 , 3 , the contact pressure of the contact fingers 2 , 3 on the busbar ends S1, S2 is advantageously increased as a result of the current attraction forces.
Die dargestellte Ausführungsform des Trennschalters bezieht sich auf die Anwendung von Stromschienenenden S1, S2 mit rechteckigem Querschnitt. Hierbei sind die Kontaktfinger 2, 3 in den Fingerträgern 7, 9 in einer Ebene nebeneinander angeordnet. Finden Stromschienen mit anderen Querschnitten, z. B. rundem Querschnitt Verwendung, so sind die Fingerträger entsprechend dem Querschnitt der Stromschienen anzupassen, die Kontaktfinger 2, 3 werden dann ebenfalls so angeordnet, daß eine Kontaktgabe mit allen Kontaktfingern an der Oberfläche der Stromschienenenden S1, S2 gewährleistet ist. Bei der Verwendung von Kontaktbolzen als Stromschienenenden S1, S2 werden auch die Fingerträger einen kreisringförmigen Querschnitt haben, wobei der Krümmungsradius der beiden Stege 7.1, 9.1 der beiden Fingerträger 7, 9 kleiner ist als der Radius der Kontaktbolzen S1, S2, damit ein ausreichender Kontaktdruck gewährleistet ist.The illustrated embodiment of the disconnector relates to the use of busbar ends S1, S2 with a rectangular cross section. Here, the contact fingers 2 , 3 in the finger carriers 7 , 9 are arranged side by side in one plane. Find busbars with other cross sections, e.g. B. round cross-section use, the finger carriers are to be adapted according to the cross section of the busbars, the contact fingers 2 , 3 are then also arranged so that contact with all contact fingers on the surface of the busbar ends S1, S2 is ensured. When using contact bolts as busbar ends S1, S2, the finger carriers will also have an annular cross-section, the radius of curvature of the two webs 7.1 , 9.1 of the two finger carriers 7 , 9 being smaller than the radius of the contact bolts S1, S2, so that sufficient contact pressure is ensured is.
Da einige Anlagenbetreiber eine von der Bedienseite einsehbare galvanische Trennstrecke fordern, kann der Trennschalter mit Stromschienenbefestigung derart in eine Schaltzelle eingesetzt werden, daß die offene bzw. geschlossene Trennstrecke eingesehen werden kann. Außerdem kann dieser Trennschalter in solchen Schaltzellen Verwendung finden, in denen Leistungsschalter eingesetzt sind, die keine galvanische Trennstrecke aufweisen wie beispielsweise leistungselektronische Schalter oder sogenannte Hybridschalter. In diesen Fällen wird er vorteilhafterweise als einfacher Schienentrenner eingesetzt werden.Since some plant operators have a galvanic view from the operator side Isolating distance, the isolating switch with busbar mounting can can be used in a control cell so that the open or closed Separation distance can be viewed. This disconnector can also be used in Such switch cells are used in which circuit breakers are used are that do not have a galvanic isolating section such as Power electronic switches or so-called hybrid switches. In these cases it will advantageously be used as a simple rail separator.
Dieser Trennschalter kann vorteilhafterweise in vorhandenen Schaltanlagen nachgerüstet werden.This isolating switch can advantageously be used in existing switchgear be retrofitted.
Claims (6)
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Legal Events
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R071 | Expiry of right |