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Schlazerder
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Die Erfindung bezieht sich auf eie Anordnung zur Stabilisierung der
Einschaltstellung eines stromschleifebehafteten Schlagerders im Kurzschlußfall,
mit einem als einseitigen Hebel ausgebildeten, beweglichen Kontakt zmd einem festen
Gegenkontakt.
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Schlagerder bzw. Erdtmgsschal-cer allgemein, dienen in den Schaltanlagen
vorwiegend zum Erden und Kurzschließen von Leitungs-und Kabelabgängen. Erdungsschalter
werden bei fehlerhaften Schaltvorgängen in der Schaltanlage oft mit dem vollen Kurzschlußstrom
belastet, weshalb es sehr wichtig ist, daß ihre Strombahnen und Kontakte in Einschaltstellung
den Kraft- und ärmewirkungen des Kurzschlußstromes standhalten.
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Es entspricht dem Gese-tz der Elektrizitätslehre, daß sich eine Stromschleife
bei stzgendern Strom zu vergrößern sucht. Dies hat z.B. bei Schaltern mit einer
Stromschleife zur Folge, daß derselbe im Kurzschlußfall aufspringen kann, was unbedingt
zu vermeiden ist.
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Bei der Konstruktion von Schaltern ist man bemüht, diese schleifenlos
bzw. schleifenarm auszuftihren, was aber nicht immer ohne weiteres möglich ist,
weshalb Maßnahmen vorzusehen sind, die
ein Aufspringen des Erdungssohalters
im Kurzschlußfall aufgrund der Stromschleifenkräfte verhindern.
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Es sind Schlagerder bekanntgeworden, deren Zuhaltekraft fiir den beweglichen
Kontakt (Erderrute) durch mechanische Vorspannung aufgebracht wird. Das bedeutet,
daß die Bauteile des Schlagerders sehr massiv ausgebildet sein müssen, was wiederum
einen h hen Materialaufwand zur Folge hat.
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Weiterhin sind auch Drehsticherder bekanntgeworden, deren beweglicher
Kontakt neben der Schwenkbewegung beim Schließen, in Einschaltstellung noch eine
ilubbewegung ausführt, über die der bewegliche Kontakt mit seinem freien Ende im
Gegenkontakt mechanisch verrastet.
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Ferner sind auch ZwischenweRlenerder bekannt, wobei der bewegliche
Kontakt (Erderrute) an einem Ende nur drehbar gelagert ist, während das zur Betätigiing
der Erderruto notwendige Drehmoment über ein Hebelgestänge von einer Zwischenwelle
aus in der Nähe des Schwerpunktes der Erderrute - etwa in der Mitte derselben -
angreift. Hierbei kann das Hebelgestänge auch für die Zuhaltung des Kontaktes herangezogen
werden.
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Bei beiden vorgenannten Erdungaschaltern ist der Aufwand zur Erzielung
einer kurzschlußsicheren Zuhaltung für den beweglichen Kontakt relativ hoch.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen in seiner Ausführung
einfachen, aber auch im Kurzschlußfall sicher funktionierenden Erdungsschalter zu
schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ge-Gegenkontakt
eine Stromschleife aufweist, deren elektrodynamisches Moment auf das freie Ende
des beweglichen Kontaktes wirkt, und dem durch Kurzschlußstrom entstehenden Öffnungsmoment
auf
den bewegGichen Kontakt entgegenwirkt, so daß dieser in der
Einschaltstellung verbleibt.
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Eine zweckmäßige Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß der feste
Gegenkontakt mit einem Schenkel eines U-förmigen Halters leitend verbunden ist,
während er am anderen Schenkel isoliert befestigt ist, daß der Strom in der Jochmitte
des Halters eintritt, über eine Jochhälfte, den einen Schenkel, sowie den Gegenkontakt
fließt, wobei der bewegliche Kontakt in Einschaltstellung die Position auf dem Gegenkontakt
beim isolierten Schenkel einnimmt, und die Stromschleife durch den Gegenkontakt
und das freie Ende des beweglichen Schenkels gebildet ist.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß die wegen des stromschleifebehafteten Schlagerders im Kurzschlußfall auf den
beweglichen Kontakt in Öffnungsrichtung u;irlcen.den Stromkräfte durch Stromkräfte
in Schließrichtung, aufgrund einer am festen Gegenkontakt gegensinnig angeordneten
Stromschleife, sich ausgleichen, so daß der bewegliche Kontakt in der Einschaltstellung
bleibt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigt: Fig. 1 in schematischer Darstellung den beweglichen Kontakt
(Erderrute) eines Schlagerders mit den beiden Stromschleifen; Fig. 2 im Detail eine
Vorderansicht eines an einem Trenner montierten Schlagerders; Fig. 3 im Detail die
Draufsicht auf den in Fig. 2 dargestellten Schlagerder.
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Die Fig. 1 zeigt schematisch einen als einseitigen Hebel ausgebildeten,
im Punkt 1 drehbar gelagerten Kontakt 2 eines Schlagerders, wobei im Falle eines
Kurzschlusses, auf den beweglichen Kontakt 2 wegen der Stromschleife 3,4, Stromkräfte
wirken, die versuchen, den Schalter aufzureißen. Aufgrund einer nach der Erfindung
am festen Kontakt des Schlagerders gegensinnig angeordneten Stromschleife, 7,2 werden
Stromkräfte erzeugt, die am freien Ende des beweglichen Kontakts 2 angreifen, in
Schließrichtung desselben wirken, und somit die in Öffnungsrichtung wirkenden Stromkräfte
ausgleichen. Ein Aufspringen des Schlagerders ist damit vermieden.
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Die Stromkräfte auf den beweglichen Kontakt in Öffnungsrichtung können
vereinfachend als eine resultierende Kraft 5 gedacht werden, die in der Mitte des
beweglichen Kontaktes angreift.
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Multipliziert mit der halben Länge des beweglichen Kontaktes, ergibt
diese Kraft 5 das Öffnungsoent. Diesem steht das D,ehmoment in Schließrichtung des
Schlagerders entgegcn, das gebildet wird durch die zur Kraft 8 zusammengefaßt gedachten
Stromkräfte am festen Gegenkontakt, multipliziert mit der ganzen Länge des beweglichen
Kontaktes, so daß sich beide Drehmomente einander ausgleichen. Es ist möglich, nicht
nur ein Gleiche wicht zwischen den beiden Drehmomenten herzustellen, sondern es
kann auch ein Überwiegen des Drehmoments in Einschaltrichtung erzielt werden, so
daß der Schlagerder allein aufgrund der vorgenannten Maßnahme im Kurzschlußfall
sicher in seiner Ein schalt stellung gehalten wird.
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Den Fig. 2 und 3 ist ein Schlagerder 9 zu entnehmen, der an einen
Drehtrennschalter 10 angebaut ist, welcher mit einem Teil seines Grundrahmens 11
und dem darauf angeordneten Stützer 12 dargestellt ist. Auf dem Stützer 12 befindet
sich ein Drehkopf1« über den der damit verbundene, teilweise gezeigte, Dreharm 14
betätigt wird. Der bewegliche Kontakt 2 (Erderrute) des Schlagerders ist in Ausschaltstellung
längs des Grundrahmens 11 angeordnet
und mit der Antriebswelle
16 verbunden. Der Dreharm 14 ist in Trennstellung gezeigt und steht damit quer zum
Grundrahmen 11. Auf dem Dreharm ist in Flucht mit der Erderrute über einen U-förmigen
Halter 17 der Gegenkontakt 18 des Schlagerders befestigt, wobei der Gegenkontakt
mit einem Schenkel 19 des U-förmigen Halters leitend verbunden ist, während er am
anderen Schenkel 20 isoliert befestigt ist. Beim Einschaltvorgang des Schlagerders
schwenkt die Erderrute hoch, gleitet mit ihren Kontaktfingern 21 zu beiden Seiten
entlang des Gegenkontaktes18 und kommt durch den Anschlag 22 nahe des isolierten
Schenkels 20 zur Ruhe. Im Kurzschlußfall kann sich nun eine Stromschleife ausbilden,
indem der Strom über den Dreharm 14 in Jochmitte 23 des U-förmigen Halters eintritt,
und seinen Weg über eine Jochhälfte, den einen Schenkel 19 sowie den Gegenkontakt
18 zur Erderrute nimmt. Die Anordnung ist so ausgelegt, daß die durch die Stromschleife
entstehenden Stromkräfte ein Zuhaltemoment erzeugen, elches das Öffnungsmoment mindestens
ausgleicht oder aber überwiegt.