DE2331858A1 - Vakuumtrennschalter - Google Patents

Description

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Mp.-Nr. 569/75 Mannheim, 10.5.1973

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Vakuumtrennschalter j

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vakuumtrennschalter mit ; einem festen und einem beweglichen Schaltstück, •Ht» Q ττη·ι in η· "Ko^ n-jyioyi Q^ViQi4-V\on^in«iT innsrhült) 3JT10C untor Vctkuuun ee eo und einer Antriebsvorrichtung zur Betätigung des beweglichen ßchaltstückes. j

Vakuumschalter als Leistungsschalter benutzen als Löschmittel Vakuum von i£* 10 Torr, Dabei verläift der Unterbrechungsvorgang im Prinzip folgendermaßen: Im Augenblick der Kontakttrennung schmilzt und verdampft das Kontaktmetall im Vakuum, wenn die Stromdichte an der Berührungssteife der Kontakte stark ansteigt. Die Ladungsträger diffundieren rasch radial nach außen, da sie einen gegenüber Atmosphärendruck großen Abstand untereinander : besitzen, und fliegen ohne Zusammenstöße an die Gefäßwand, wo ; sie rasch rekombinieren. j

Im wesentlichen werden Vakuumschalter im Schwachstrombereich ]

eingesetzt. j

Das Prinzip, Vakuum als Löschmittel einzusetzen, wird bei Trennschaltern in gleicher Weise angewandt. Hierbei sind die Trennschalter in an sich üblicher Weise ausgebildet, nur wird anstatt eines Löschgliedes oder einer Löschkammer, die mit Gas angefüllt ist, eine Vakuumlöschkammer verwendet. Die Antriebe sind mechanisch und erfolgen über ein mechanisches Hebelgetriebe, die direkt auf das bewegliche Schaltstück einwirken. Die Be-

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tätigung der Hebelgetriebe kann hydraulisch erfolgen.

In bestimmten Bereichen der Schaltertechnik ist es erforderlich, die Trennschalter so klein und so betriebssicher als nur möglich auszuführen. Beispielsweise sollten Trennschalter, die im Bahnbetrieb eingesetzt werden, einerseits leicht sein, da sie in an Tragmasten aufgehängt Frei- oder Fahrdrahtleitungen eingesetzt und von den Leitungen getragen werden sollen; andererseits sollen sie durch Verschleiß oder Beschädigungen, die durch robusten Betrieb entstehen können, nicht in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vakuumtrennschalter zu schaffen, der im Gewicht leicht und dennoch robust gebaut ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebsvorrichtung für das bewegliche Schaltstück aus zwei relativ zueinander bewegbaren Magnetkernen besteht, deren magnetisches Feld durch Verschiebung der Kerne gegeneinander veränderbar ist, so daß der Schaltstift bei.einer Schalthandlung angezogen wird.

Weitere Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung werden in den folgenden Unteransprüchen beschrieben.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und besondere Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Vakuumtrennschalter in Ausschaltstellung und

Fig. 2 den Vakuumtrennschalter der Fig.1 in Einschaltstellung.

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Der Vakuumtrennschalter besitzt ein zylindrisches Rohr 1, welches an beiden Enden durch Verschlußplatten 2 und 3 abgeschlossen ist. Das zylindrische Rohr ist durch eine Zwischenwand 4 in zwei Räume 5 und 6 unterteilt; der Raum 5 nimmt die Schaltkontakte auf, während der Raum 6 die Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kontakte aufweist..Daher sind die Verschlußplatte 2 und die Zwischenwand 4 vakuumdicht mit dem Rohr 1 verbunden, i

Die Kontakte weisen ein festes Schaltstück 7 auf, welches aus einer an der Innenseite der Verschlußplatte 2 befestigten Stange 8 und einem am freien Ende befestigten Kontaktstück 9 besteht. Das bewegliche Schaltstück 10 besitzt ebenfalls eine Stange 11 mit einem Kontaktstück 12; die Stange 11 durchgreift die mit einer Dichtung versehene Zwischenwand 4 und ist an einer Metallplatte 13 befestigt. Konzentrisch zu der Stange 11 ist ein topfförmiges Zylinderrohr 14 angeordnet, dessen eines Ende flanschartig ausgebildet ist und an der Zwischenwand befestigt ist und dessen anderes Ende, der Topfboden 16, eine Öffnung 17 aufweist, durch welche die Stange 11 hindurchgreift. Die Befestigung des topfförmigen Zylinders an der Zwischenwand 4 erfolgt, wie hier dargestellt, durch eine Schrauben-Mutternverbindung 18. Im Innern des topfförmigen Zylinders ist in Abstand von D vom Boden des Topfes eine Abstützscheibe 19 an der Stange 11 angebracht; zwischen der Abstützscheibe 19 und der Zwischenwand 4 ist eine Druckfeder 20 vorgesehen.

Der Abstand D ist größer als der Abstand A zwischen den beiden Kontakten in Ausschaltstellung. . ,

Die Funktion des topfförmigen Zylinderrohres 14 mit der Feder 20 und der Abstützscheibe 19 kann auch durch eine analoge Anordnung im Raum 6 übernommen werden.

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Im Raum 6 zwischen der Verschlußplatte 3 und der Zwischenwand 4 ist nun eine Magnetschalteinrichtung zur Betätigung des beweglichen Kontaktstückes vorgesehen. Diese Magnetschalteinrichtung besteht aus einem lamellierten Dauermagnetkern 21 und einem zu diesem beweglichen Kern 22; der Dauermagnetkern 21 und der Kern 22 sind so abgestimmt, daß sie in der gezeichneten Stellung die Metallplatte 13 anziehen. Der Kern 22 ist innerhalb des Dauermagnetkerns 21 in einer Bohrung 24 durch die Lamellenschichtung hindurchgeführt. Er steht immer unter dem Druck einer Feder 25, welche den Kern aus der in der Fig. 2 dargestellten Einschaltstellung in die in der Fig. 1 gezeichnete Ausschaltstellung treibt. Der Magnetkern 22 selbst ist mit einem Antriebselement verbunden. Die Anzugskraft der Magnetschalteinrichtung ist so stark, daß durch sie in der Ausschaltstellung die Kraft der Feder 20 überwunden wird; die Metallplatte 13 befindet sich dann im angezogenen Zustand in der in der Fig. 1 gezeichneten Stelle. Wenn nun der Kern 22 in Pfeilrichtung nach innen gedruckt wird, so wird die Magnetschalteinrichtung neutral; es überwiegt die Kraft der Feder 20 und der bewegliche Kontakt 10 wird in die Einschaltstellung gem. Fig. 2 gedrückt. Wenn das Antriebselement in Pfeilrichtung B verschoben wird, dann wird die Magnetschalteinrichtung wieder aktiviert. Die Metallplatte 13 wird angezogen und die Kontaktstelle geöffnet.

Die Feder 20 ist so ausgelegt, daß beim Schließen der Kontaktstücke keine Prellerscheinungen und damit auch kein Verschweißen der Kontakte auftreten kann. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit (dies ist nicht gezeichnet), daß Tulpenkontakte eingebaut werden.

Das Antriebselement, mit dem der bewegliche Kern betätigt wird, kann beispielsweise ein Bowdenzug sein, der über eine Antriebsvorrichtung betätigt wird. Selbstverständlich kann der Kern

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auch durch eine hydraulische Einrichtung betätigt werden. Wichtig ist nur, daß der Magnetkern-4.Ur Erzeugung eines magnetischen Feldes bzw. zur Neutralisierung des aus festem und bewegbarem Magnetkern bestehenden Magnetschalteinrichtung hin und her bewegt wird.

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Claims (6)

1. Pate nt ansprüehe

   . Vakuumtrennschalter mit einem festen und einem beweglichen Schaltstück und einer Antriebsvorrichtung zur Betätigung des beweglichen Schaltstückes, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung für das bewegliche Schaltstück (10) aus zwei relativ zueinander bewegbaren Magnetkernen (21,22) besteht, deren magnetisches Feld durch Verschiebung der Kerne gegeneinander veränderbar ist.
2. 2. Vakuumtrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Trennstelle entfernten Ende des beweglichen Schaltstückes (10) eine Metallplatte (13) vorgesehen ist, welche von der Antriebsvorrichtung in der Ruhestellung angezogen ist, so daß die Trennstelle geöffnet ist^ und daß ferner das bewegliche Schaltstück von einer Feder (20) in Richtung Schließen der Trennstelle beaufschlagt ist.
3. 3. Vakuumtrennschalter nach den Ansprüchen 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkerne (21,22) aus lamellierten Blechen hergestellt sind, wobei der eine, ortsfest angeordnete Magnetkern (21) eine quer zu den lamellierten Blechen verlaufene öffnung aufweist, in welche der bewegliche Magnetkern (22) eingreift.

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4. 4. Vakuumtrennschalter nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung und die Trennstelle durch eine Zwischenwand (4) voneinander getrennt sind, wobei das bewegliche Schaltstück (11) die Zwischenwand vakuumdicht durchgreift.
5. ü>. Vakuumtrennschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Schaltstück (11) von einem an der Zwisctenwand angebrachten topfförmigen Zylinder (14) teilweise umgeben ist, wobei innerhalb des Zylinders die Feder (20) vorgesehen ist.
6. 6. Vakuumtrennschalter nach Anspruch 5_f dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zylinder (14) in dem die Trennstelle aufnehmendem Raum befindet.

   7· Vakuumtrennschalter nach Anspruch ^cj und 6, dadurch gekennzeichnet, daß am beweglichen Schaltstück (11) ein Druckring (19) vorgesehen ist, wobei sich die Feder (20) als Druckfeder ausgebildet zwischen Zwischenwand und Druckring befindet.

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