DE2839424A1 - Trennschalter mit schnellbetaetigung - Google Patents

Description

Unterbrecherschalter, die zur Führung von Lastströmen oder Kurzschlußströmen benötigt werden und die keine Stromunterbrechung bewirken sollen, können eine sehr langsame Betriebsart besitzen, sie können beispielsweise einige Sekunden für den Öffnungs- oder Schließvorgang benötigen.

Unterbrecherschalter, die unter Spannung geöffnet oder geschlossen werden müssen oder die auch nur Magnetisierströme oder Sammelschienen-Beladungsströme unterbrechen müssen, müssen eine sehr schnelle Arbeitsweise beim öffnen oder Schließen aufweisen. Das ist deshalb nötig, weil die Zeit, in der ein Trennungslichtbogen steht, ausreichend kurz gehalten werden muß, um eine Zerstörung des Schalters durch fortgesetztes Wiederzünden des Bogens oder Abfunken zu vermeiden, wodurch ein Kurzschluß zur Erde verursacht werden kann oder um zumindestens eine erhebliche Verkürzung der Lebensdauer des Schalters zu vermeiden.

Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, einen extrem einfachen, aber hochwirksamen Antrieb für einen Schnellunterbrecherschalter zu schaffen.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen einzigen Antriebsmechanismus zu schaffen, der die Schnellunterbrecherschalter eines Dreiphasen-Systems antreiben kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines sehr schnellen Antriebs zur Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit von stark verkleinerten Unterbrecherschaltern (mini-sub disconnect switches), damit diese Sammelschienen-Ladeströme und Transformator-Magnetisierströme verarbeiten können.

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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antriebsanordnung zu schaffen, die einen Getriebemotor mit geringer Geschwindigkeit mit einer einzelnen Schnappfeder kombiniert, um einen Einphasen- oder Vielphasenschalter zu betreiben und den Schalter zu einer raschen Bewegung im ersten Teil des Öffnungshubs zu bringen, indem die Kontakte sich mit hoher Geschwindigkeit voneinander entfernen und zu einer schnellen Bewegung im letzten Teil des Schließhubes, in dem die Kontakte mit hoher Geschwindigkeit in Eingriff miteinander kommen.

Ein Beispiel eines Unterbrecherschalters, der die Isolierung bestimmter Abschnitte eines gasisolierten Systems erlaubt, ist in der US-PS 3 778 574 beschrieben. Die US-PS 3 794 799 zeigt einen Schnappfedermechanismus mit einer Leerhubverbindung mit der Hebelanordnung zur Betätigung der Kontaktwelle eines Schalters.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 in teilweise aufgeschnittener Darstellung Unterbrecherschaltergehäuse und miteinander verbundene Antriebsmechanismen für eine Dreiphasen-Klein-Unterstation mit Gasisolierung, nach der Erfindung,

Fig. 2 in teilweise aufgeschnittener Darstellung einen der in Fig. 1 gezeigten Unterbrecherschalter,

Fig_o 3 eine Seitenansicht,mit zur verständlicheren Darstellung weggelassenen Teilen,des Betätigungsmechanismus für den Schnellantrieb bei offener Stellung des Unterbrecherschalters,

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Fig. 4 eine Ansicht von rechts des Mechanismus der Fig. 3, mit zur besseren Darstellung des Aufbaus weggelassenen Teilen,in Schaltermittelstellung,

Fig. 5 eine Seitenansicht ähnlich Fig. 3 mit dem Antriebsmechanismus in der Umschnapplage, in der der Schalter zur Schließstellung hin betätigt wird und

Fig. 6 eine Seitenansicht ähnlich Fig. 3 bei Schließstellung des Schalters.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf eine Hochspannungs-Verteiler- oder Unterstation anwendbar, die, wie in Fig. 1 durch die drei Unterbrecher- oder Trennschaltergehäuse 10, 1OA und 10B angedeutet, eine Dreiphasen-Installation sein kann. Wie bereits erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung einen Trennschalter 10 mit einem Gehäuse 11. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf den mittleren Phasentrennschalter 10, wobei zu beachten ist, daß die anderen Trennschalter lOA und 10B gleichartig aufgebaut und zum Betrieb miteinander verbunden sind, wie es im folgenden noch besser herausgestellt wird.

Der Trennschalter 10 besitzt einen Kontaktstab oder eine Kontaktstange 12, die in der geschlossenen Stellung des Schalters nach Fig. 2 den Strom leitet. Die Kontaktstange 12 weist einen oberen isolierten Abschnitt 12A auf. Das untere Ende der Konitaktstange 12 steht mit einem Kontakt 13 in Eingriff, der eine Vielzahl radial angeordneter, nach innen vorgespannter Kontaktfinger 14 aufweist, die durch eine Abschlußklammer 16 gehalten sind. Die Abschlußklammer 16 weist zwei diametral einander gegenüberliegend angeordnete elektrische Anschlußflächen 17 und 18 auf, von denen in der dargestellten Ausführung nur eine benutzt wird. Die Anschlußfläche 17 ist mit dem Ende des Sammelleiters 19 verbunden.

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Eine Bewegung der Kontaktstange 12 wird durch einen Betätigungsmechanismus 22 erreicht, der in einem an der Außenfläche des Schaltergehäuses 11 angebrachten abgedichteten Gehäuse 23 enthalten ist. Der Betätigungsmechanismus 22 besitzt eine Betätigungs- oder Hebelwelle 26, die sich durch die Wand des Gehäuses 23 erstreckt und darin in einem abgedichteten Lager drehbar gehalten ist, so daß sich eine gasdichte Drehverbindung ergibt. Das in dem Gehäuse 23 befindliche Ende der Hebelwelle 26 ist mit einem Ende eines Hebelarmes 27 so drehfest verbunden, daß dieser sich mit der Hebelwelle bewegt. Das entgegengesetzt liegende Ende des Hebelarmes 27 ist schwenkbar mit einem Ende eines Verbindungshebels

28 verbunden. Das andere Ende des Verbindungshebels 28 ist bei

29 an das obere Ende der Kontaktstange 12 angelenkt.

Vertikalführungen sind vorgesehen, um die Kontaktstange 12 bei ihrer axialen Bewegung in vertikaler Lage zu halten. Zu diesem Zwecke ist eine Führungsklanmer 31 vorgesehen, die zwei voneinander mit Abstand angeordnete,sich vertikal erstreckende Führungsstäbe 32 und 33 hält. Um die Führungsklammer 31 in dem Gehäuse 23 in ihrer Lage zu halten, besitzt sie einen sich radial erstreckenden Flanschabschnitt 34, durch welchen sich eine Vielzahl von Schrauben 36, von denen eine gezeigt ist, hindurcherstreckt und am axialen Ende des Gehäuses 23 eingeschraubt ist . Wie in Fig. 2 zu sehen, erstrecken sich die Führungsstäbe 32 und 33 durch in der Klammer 31 ausgebildete öffnungen 37 und 38 nach oben und reichen durch in Axialrichtung ausgerichtete Bohrungen 41 bzw. 42 hindurch, die in zwei nach innen vorstehenden Ansätzen 43 bzw. 44, die Teil des Gehäuses 23 sind, ausgebildet sind. Auf die oberen Enden der Stäbe 32 und 33 sind Gewindekappen 46 bzw. 47 aufgeschraubt und halten die Stäbe fest. Ein Führungsstück 48 ist am oberen Ende des Kontaktstabes 12 befestigt und mit zwei einander diametral entgegenliegenden vertikalen Führungsschlitzen 51 und 52 versehen. Wie in Fig. 2 dargestellt, wirken die Führungsschlitze 51 und 52 mit den Stäben 32 bzw.

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zusammen und führen den Kontaktstab 12 bei seiner axialen Bewegung in vertikaler Lage.

Eine Zugangsöffnung 56 am oberen Ende des Gehäuses 23 wird gasdicht durch eine abnehmbare Platte 57 verschlossen, wobei ein O-Ring 58 ein Austreten von Gas zwischen Deckplatte 57 und Gehäuse 23 verhindert.

Der Kontaktstab 12 ist durch einen Erdring 61 hindurchgeführt, der in die Innenwand eines Isolator-Abstandsstückes 62 eingeformt ist. Eine Axialbohrung 63 ist in dem Abstandsstück 62 ausgebildet, um eine freie Bewegung des Kontaktstabes 12 zu ermöglichen. Bei der dargestellten Ausführung wird eine wahlweise Erdung des Kontaktstabes 12 durch den Erdring 61 über eine Kontakteinrichtung 6 4 ermöglicht, durch die der Stab 12 hindurchtritt. Die Kontakteinrichtung 6 4 ist elektrisch leitend an einer sich axial erstreckenden Nabe des Erdringes 61 befestigt. Wenn der Kontaktstab 12 sich in seiner untersten Stellung oder in Schließstellung befindet, wie in Fig. 2 dargestellt, wirkt ein Leitweg zwischen dem Sammelleiter 19 und einer Kontakteinrichtung 66, die elektrisch mit einer Sammelschiene 67 verbunden ist. In dieser Stellung erstreckt sich ein elektrisch leitender Abschnitt 12B des Kontaktstabes durch die Kontakteinrichtung 14 in die Kontakteinrichtung 66 hinein und bildet einen Leitpfad zwischen den Samme1schienen 19 und 67. Zu dieser Zeit befindet sich ein isolierter Abschnitt 12A des Kontaktstabes innerhalb der Erdkontakteinrichtung Um eine öffnung des Schalters zur Unterbrechung des elektrischen Leitpfades herbeizuführen, wird der Kontaktstab 12 in Axialrichtung durch den Betätigungsmechanismus 22 nach oben bewegt. Diese Betätigung zieht den Kontaktabschnitt 12B aus der Kontakteinrichtung 66, jedoch verbleibt der Kontaktabschnitt 12B noch innerhalb der Kontakteinrichtung 14. In diesem Zustand befindet sich das obere Ende des Kontaktstababschnittes 12B innerhalb der Erdkontakteinrichtung 64

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und erdet über eine mit dem Erdring 61 verbundene Erdleitung 68.

Wie bereits erwähnt, muß der Schalter 10 sowohl beim Öffnen als auch beim Schließen schnell betätigt werden können. Besonders soll der Schalter sich im ersten Teil des Öffnungshubes und im letzten Teil des Schließhubes schnell bewegen. Zu diesem Zweck ist ein Antriebsmechanismus 70 wirksam mit der Hebelwelle 26 des Trennschalters 10 der mittleren Phase verbunden. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Antriebsmechanismus so durchverbunden, daß er auch die Hebelwellen 26A und 26B gleichzeitig betätigt, die mit den Betriebsmechanismen der den anderen beiden Phasen zugeordneten Schalter verbunden sind.

Wie am besten in Fig. 3 und 4 zu sehen, ist der Antriebsmechanismus 70 wirksam zwischen zwei mit Abstand voneinander angeordneten vertikalen Plattenelementen 71 und 71A angeordnet. Die Plattenelemente 71 und 71A sind, wie am besten in Fig. 1 zu sehen, in aufrechter Stellung an dem Gehäuse 23 für den Antriebsmechanismus befestigt. Eine Abstandsstütze 72 sichert die oberen Abschnitte der Plattenin ihrer Lage. Die Hebelwelle oder Betriebswelle 26 erstreckt sich aus dem Antriebsgehäuse 23 nach außen und reicht durch miteinander ausgerichtete öffnungen in den Platten 71 und 71A. Eine Motorwelle oder Antriebswelle 74 ist an der Hebelwelle oder Betätigungswelle 26 so angebracht, daß sie sich auf ihr frei drehen kann. Die Motorantriebswelle 7 4 ist ein L-förmig gestaltetes Teil mit einem relativ langen Armabschnitt 74A und einem unter 90 dazu stehenden relativ kurzen Armabschnitt 7 4B. Das Ende des Armabschnittes 74A ist als Gabelkopf ausgebildet und nimmt das freie Ende 76 einer axial beweglichen Stoßstange 77 auf. Ein Gabelkopfstift 78 hält die zwei Teile schwenkbar zusammen,, Die Stoßstange 77 ist beweglich in einem Gehäuse 79 abgestützt, das mittels

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sich quer dazu erstreckender Wellenstumitiel 81, von denen einer gezeigt ist, schwenkbar zwischen den Plattenelementen 71 und 71A angebracht ist. Mit dem Stoßstangengehäuse 79 ist ein Getriebemotor 82 so verbunden, daß er mit dem Gehäuse schwenkt und ist mit der Stoßstange 77 so in bekannter Weise verbunden, daß er eine Axialbewegung der Stoßstange 77 bewirkt.

Der Motorantriebshebel 74, der frei auf der Antriebswelle 26 rotieren kann, bewirkt, wenn er nach Fig. 3 im Uhrzeigersinn gedreht wird, den Beginn einer Bewegung eines Federantriebshebels 86. Dazu ist der Federantriebshebel 86 als aus zwei voneinander beabstandeten Elementen 86A und 86B bestehend ausgebildet, wobei das innere oder nach Fig. 4 rechte Element 86B einen sich nach der entgegengesetzten Richtung erstreckenden Abschnitt 86C besitzt. Zwischen den beiden Abschnitten 86A und 86B befindet sich ein Stift 87. Der Stift dient dazu, ein Ende einer teleskopartig ausfahrenden Federwelle 88 schwenkbar mit dem Federantriebshebel 86 zu verbinden. Das gegenüberliegende Ende der Federwelle 88 ist schwenkbar an einem Stift 89 angebracht, der zwischen an der Stützstange 72 angeschweißten Bügeln 91 und 91A gehalten ist. Wenn so der Federantriebshebel 86 zu einer Bewegung in Uhrzeigerrichtung gebracht wird, schiebt sich die Federwelle 88 teleskopartig in ihrem Gehäuse 88A zusammen und die Feder 93 wird zusammengedrückt und damit, vorgespannt. Wenn sich der Federantriebshebel 86 in eine Lage bewegt hat, in der die durch die Achsen des Stiftes 87 und der Welle 26 hindurchgehende imaginäre Linie L um einen kleinen Winkel über die vertikale Achse X hinausbewegt hat, bewirkt die in der Feder 93 gespeicherte Energie einen kräftigen Antrieb mit beträchtlicher Geschwindigkeit auf den Federantriebshebel 86 in Uhrzeigerrichtung.

Diese Bewegung wird benutzt, um die Antriebswelle 26 so anzutreiben, daß eine Öffnungsbewegung des Betriebsmechanismus 22 zum Trennen des Trennschalters eingeleitet wird. Zu

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diesem Zweck ist ein Schalterantriebshebel 96 an der Welle 26 angebracht und mit dieser so verkeilt, daß die Welle sich dreht, wenn der Hebel sich bewegt. Eine Schwenkbewegung des Schalterantriebshebels wird mittels eines daran angeschweißten Fortsatzes 97 bewirkt, der mit einer Klinke 102 an dem Federantriebshebel 86B zusammenwirkt, um den Schalter zu schließen und der mit einer Klinke 103 am gleichen Hebel zusammenarbeitet, um den Schalter zu trennen. Die ersten Klinken 102 und 103 bewirken eine Freihubverbindung oder Überhubverbindung zwischen dem Schalterantriebshebel 96 und dem Federantriebshebel 86. Der Abschnitt 86B ist als ein Kreisausschnitt ausgebildet, wobei sein mittlerer Randabschnitt ausgeschnitten ist, um die Klinken zu bilden. Ein Stift 98 erstreckt sich durch das obere Ende des Schalterantriebshebels 96 und das obere Ende eines Stützarmes 99, der mittels einer Zentralnabe 101 so verbunden ist, daß er sich mit dem Schalterantriebshebel 96 bewegt. Damit dem Fortsatz 97 eine Bewegung erteilt wird und damit der Schalterantriebshebel 9 6 geschwenkt wird, ist der obere sektorartige Abschnitt des inneren Elementes 86B des Federantriebshebels 86 längs seines mittleren Umfangsabschnittes eingeschnitten und dadurch die Endanschläge oder Klinken 102 und 103 gebildet. Der mit dem Schalterantriebshebel 96 verbundene Fortsatz 97 ist so angebracht, daß er die gebogene Oberfläche des ausgeschnittenen Abschnittes des inneren Teiles 86B zwischen den Klinken 102 und 103 nicht berührt. Während also der Federantriebshebel 86 in Uhrzeigerrichtung geschwenkt wird, zwingt die Klinke 102 den Fortsatz 97 ■ und damit den Schalterantriebshebel 96 zu einer Bewegung in der gleichen Richtung. Wenn der Federantriebshebel 86 deshalb in einer solchen Stellung ist, daß die imaginäre Linie L um einen kleinen Winkel an der durch die Achsen der Welle 26 und des Stiftes 89 gehende Zentrallinie X vorbeigeschwenkt ist, wird die in der zusammengedrückten Feder 93 gespeicherte Energie kraftvoll den Federantriebshebel 86 mit einer relativ hohen Geschwindigkeitszunahme in Uhrzeigerrichtung anstoßen. Dadurch wird wiederum die rasche Bewegung des Schalterantriebshebels bewirkt und damit die Welle 26 gedreht, so daß sich eine rasche Schließbewegung des Trennschalters ergibt.

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Der Motorantriebshebel 74 teilt seine Dreh- oder Schwenkbewegung wie bereits festgestellt an den Federantriebshebel 86 mit. Das wird durch die Schließ-Schubstange 106 erreicht, gegen die der kurze Armabschnitt 74B des Motorantriebshebels 74 anliegt. Wenn der Motorantriebshebel 74 so in Uhrzeigerrichtung nach Darstellung in Fig. 3 geschwenkt wird, stößt der Armabschnitt 74B des Motorantriebshebels 74 gegen die Stange 106 und zwingt den Federantriebshebel 86 zu einer Schwenkung auf der Welle 26 in der gleichen Richtung. Für die Öffnungsbetätigung ist eine Öffnungsschubstange 107, die die Elemente 86A und 86B des Federantriebshebels auseinanderhält, vorgesehen, gegen den der Armabschnitt 74B anliegt, wenn der Motorantriebshebel 74 zum Schwenken in Gegenuhrzeigersinn in die■Öffnungsstellung gebracht wird. Die Schubstangen 106 und 107 und der Armabschnitt 74B ergeben eine zweite Leerhub- oder Leerschwenkverbindung zwischen dem Motorantriebshebel 7 4 und dem Federantriebshebel 86.

Der Antriebsmechanismus 70 bewirkt gleichzeitig eine Betätigung der Trennschalter 1OA und 10B, die mit den beiden anderen Phasen verbunden sind. Zu diesem Zweck ist ein Ende einer Betätigungsstange 111 mit dem Stift.98 verbunden und sein anderes Ende ist mit einem Schalterantriebshebel 112 verbunden, das der Antriebswelle 26B zugeordnet ist, die wiederum zu dem in Fig. 1 gezeigten Trennschalter 10B für die dritte Phase gehört. In gleicher Weise ist eine weitere Verbindungsstange 114 an der einen Seite mit dem Stift 98 und an dem anderen Ende mit einem Schalterantriebshebel 116 verbunden. Der Schalterantriebshebel 116 treibt wiederum die mit dem Trennschalter 10A in Verbindung stehende Antriebswelle 26A für die erste Phase an. So wird bei einer Betätigung des Schalterantriebshebels 96 nicht nur die Antriebswelle 26 betätigt, sondern auch die anderen Antriebswellen werden gleichzeitig betätigt.

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Die Endbewegung des Federantriebshebels 86 während einer Schließoder Öffnungsbewegung für den Schalter ist von einer beträchtlichen Kraftentwicklung begleitet, die die Bestandteile beschädigen kann. Um die freiwerdenden Kräfte aufzunehmen, sind stoßdämpfende Anschläge 117 und 118 vorgesehen. Dazu ist der Schalterantriebshebel 96 mit sich nach entgegengesetzten Richtungen erstreckenden Puffern 121 und 122 versehen. Der Puffer 121 ist so angeordnet, daß er auf den nachgiebigen Stößel des Stoßdämpfers 117 aufschlägt, wenn der Schalterantriebshebel in Uhrzeigerrichtung bei einer Schalterschließbewegung geschwenkt wird. Der Puffer 122 ist auf der anderen Seite so angeordnet, daß er auf den nachgebenden Stößel des Stoßdämpfers 122 aufschlägt, wenn der Schalterantriebshebel in Gegenuhrzeigerrichtung bei einer Öffnungsbewegung für den Schalter geschwenkt wird.

Wie bereits ausgeführt, wird eine Betätigung des Antriebsmechanismus 70 durch einen Betrieb des Getriebemotors 82 eingeleitet. Bei einer Schließbetätigung für den Schalter wird der Getriebemotor 82 entweder automatisch durch ein Signal von einer Signalquelle in wohlbekannter Weise oder von Hand eingeschaltet. Im eingeschalteten Zustand bewirkt der Getriebemotor 82 eine Bewegung der Stoß- oder Schubstange 77 in der Darstellung nach Fig. 3 nach unten und leitet damit eine Betätigung des Antriebsmechanismus 70 ein. Der Getriebemotor ist im Verhältnis von etwa 55:1 untersetzt; auf diese Weise wird der Motorantriebshebel 74 im Uhrzeigersinn mit relativ geringer Geschwindigkeit von der in Fig. 3 dargestellten Stellung zur in Fig. 5 dargestellten Stellung hin geschwenkt. Diese Anfangsbewegung des MotorantriebshebeIs 74 mit relativ geringer Geschwindigkeit ist genügend, da der erste Abschnitt des Schließhubes nicht schnell zu sein braucht. Wenn jedoch der Spalt zwischen den Schalterteilen den Abstand erreicht, in dem ein Überschlag möglich ist, muß die Relativbewegung zwischen den Kontakten genügend schnell sein, um die Entstehung eines Vorzündung sIichtbogens auf ein Minimum zu reduzieren. Während der Motor-

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antriebshebel mit relativ geringer Geschwindigkeit bewegt wird, treibt er wiederum den Federantriebshebel 86 im Uhrzeigersinn mit einer relativ geringen Geschwindigkeit an. Das wird dadurch erreicht, daß bei der Drehung des Motorantriebshebels 74 im Uhrzeigersinn dessen kurzer Armabschnitt 74B an der Schubstange 106 angreift und den Federantriebshebel 86 zu einer Schwenkbewegung an der Welle 26 im Uhrzeigersinn zwingt. Während der Federantriebshebel 86 seine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn ausführt, liegt die Klinke 102 an dem beispielsweise als Walze ausgeführten Ansatz 97 an und zwingt den Schalterantriebshebel 96 zu einer Bewegung ebenfalls im Uhrzeigersinn. Mit der langsamen Rotationsbewegung, die der Welle 26 durch die Schwenkbewegung des Schalterantriebshebels 96 mitgeteilt wird, wird die Welle so weit bewegt, daß sie die Kontaktstange 12 von der oberen offenen Schalterstellung absenkt.

Zu irgendeiner Zeit während der Bewegung des Motorantriebshebels 74 wird die Stellung erreicht, die in Fig. 5 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt betätigt die Verlängerung des Stiftes 78, die sich durch einen gebogenen Schlitz 123 (Fig. 1) in dem Seitenplattenelement 71 erstreckt, einen Endschalter 124 und schaltet damit den Getriebemotor 82 ab. Der Endschalter 124 ist an der ' Außenfläche des Plattenelementes 71 so festgemacht, daß er sich im Weg des Stiftes 78 befindet. Das Ausschalten tritt kurz nach dem Zeitpunkt auf, in dem der Stift 87 die Mittellinie X (Fig.5) überschritten hat. Der Getriebemotor 82 läuft nach dem Abschalten wegen der Getriebereibung nur so weit aus, daß der Motorantriebshebel 74 einige Grad weiterschwenkt. Wenn nun der Stift 87 die Mittellinie X zwischen den Achsen der Welle 26 und des Stiftes 98 überschritten hat, gibt die bei dem Erreichen der Mittellinie X vorgespannte Feder eine Uhrzeigerbewegung auf den Federantriebshebel 86 weiter, die durch die Klinke 102 auf den Schalterantriebshebel 96 übertragen wird. Dadurch wird der Schalterantriebshebel 96 schnell durch die zweite Hälfte seines Schließhubes angetrieben und die Schaltstange 12 durchläuft den Licht-

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bogengefährdeten Bereich bis zu einer Stellung, in der der Schalter geschlossen ist (Fig. 6). In der geschlossenen Stellung ist der kurze Armabschnitt 74B des Motorantriebshebels 74 in der in Fig. 6 dargestellten Lage.

Der Antriebsmotor 82 ist reversierbar, und wenn er zum Betrieb in SchalterÖffnungsrichtung eingeschaltet wird, wird der Motorantriebshebel 74 im Gegenuhrzeigersinn nach Darstellung in Fig.6 gedreht. Der kurze Armabschnitt 74B schwenkt von der in Fig. eingenommenen Lage und bringt die Schubstange 107 dazu, den Federantriebshebel 86 im Gegenuhrzeigersinn anzutreiben. Nachdem der Federantriebshebel 86 um ein gewisses Stück in Gegenuhrzeigersinn geschwenkt hat, hat sich die Klinke 103 von der in Fig.6 dargestellten Lage wegbewegt und legt sich an den als Mitnehmer dienenden Fortsatz 97 an, um den Schalterantriebshebel 96 in eine Gegenuhrzeiger-Bewegung von der Stellung mit geschlossenem Schalter gegen die Trennstellung des Schalters hin anzutreiben. Zur gleichen Zeit erreicht der durch den Federantriebshebel 86 gehaltene Federstift 87 die vertikale Mittellinie X, die durch die Achsen der Welle 26 und des Stiftes 89 hindurchgeht. Wenn der Federantriebshebel 86 in Gegenuhrzeigerrichtung ein kleines Stück an der vertikalen Mittellinie X vorbeitritt, ergibt die nun wieder voll gespannte Feder 93 eine ausreichende Kraftwirkung im Gegenuhrzeigersinn, so daß die Reibung zwischen den Schalterkontakten überwunden wird und die Schaltstange rasch durch die erste Hälfte des Öffnungshubes getrieben wird. Die durch die Wirkung der Feder 93 erzielte Kontaktgeschwindigkeit reicht zu der Zeit, zu der die Kontakte voneinander getrennt werden, völlig aus und die Bewegung wird noch weiter beschleunigt bis zur Mitte des Hubes, so daß die Zeit, in der ein Abreißbogen steht, auf einen niedrigen Wert beschränkt wird. Auf diese Weise wird eine Abnutzung der Kontakte und eine Verschlechterung des Mediums der Lichtbogenkammer, beispielsweise des SFg-Isoliergases innerhalb des Gehäuses 11, weitgehend verringert.

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Der Getriebemotor 82 wird dadurch bald nach dem überschreiten der Mittellinie X durch den Stift 87 ausgeschaltet, daß das vorstehende Ende des Stiftes 78 einen oberen End- oder Grenzschalter 126 betätigt. Der bewegliche Kontakt 12 des Trennschalters wird nur während der ersten Hälfte seines Öffnungshubes beschleunigt und die kinetische Energie, die er während dieser ersten Hälfte des Hubes erreicht, trägt ihn rasch in die voll geöffnete Lage. Während des Schließhubes bewegt sich die Kontaktstange langsam während der ersten Hälfte, wird jedoch rasch während der zweiten Hubhälfte (in der die Lichtbogen-gefährdete Zone enthalten ist) beschleunigt.

Eine Sichtanzeige der Trennschalterstellung wird mittels eines Anzeigearms oder -zeigers 127 erhalten, der am äußeren, herausstehenden Ende der Welle 26 befestigt ist. Gleichfalls sind für die Trennschalter 10A und 10B Anzeigearme 128 bzw. 129 vorgesehen (Fig. 1). Wenn der Antriebsmechanismus 70 zur Ausführung einer öffnungs- oder Schließbewegung des Trennschalters 10 betätigt ist, betätigt er ebenfalls die Trennschalter 10A und 1OB; jeder Schalter besitzt dabei seine eigene Anzeigevorrichtung.

Es ist zu sehen, daß am Ende des Schließhubes des Schalterbetätigungshebels 96 ein Prellen durch die Wirkung der auf den Federantriebshebel 86 einwirkenden Feder 93 begrenzt wird, da die Klinke 102 an dem am Schaltantriebshebel 96 angebrachten Fortsatz anliegt (Fig. 6). Am Ende des Öffnungshubes liegt ein derartiger Eingriff jedoch nicht vor und deshalb kann auf diese Weise ein Prellen des Hebels und damit der Trennschalterkontakte nicht verhindert werden.Um das Prellen der Schalterkontakte in der offenen Stellung zu verhindern, ist deshalb eine neuartige Verriegelungsanordnung 130 vorgesehen.

Nach Fig. 3 umfaßt die Verrxegelungsanordnung 130 eine Verriegelungsplatte 131, die um einen am unteren Ende des Federantriebshebels 86 angebrachten Stift 132 schwenkt. In der geöffneten

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Schalterstellung (Fig. 3) liegt ein Stift 133, der sich an der Rückseite der Verriegelungsplatte 131 erstreckt, zwischen den unteren Enden des Federantriebshebels 86 und des Schalterantriebshebels 96 und jedes Prellen des Schalterantriebshebels 96 in Uhrzeigerrichtung zu der Schalterschließstellung hin läßt den Stift 133 in Anlage an das innere Teil 86C des Federantriebshebeis kommen und treibt dieses Teil in der Darstellung nach Fig. 3 im Uhrzeigersinn. Dadurch wird die Feder 93 gespannt und widersteht der Prellwirkung und der Schalterantriebshebel 96 wird in seine voll geöffnete Lage zurückgedrängt.

Wie bereits ausgeführt, bewegen sich während des Schließvorganges der Motorantriebshebel 74, der Federantriebshebel 86 und der Schalterantriebshebel 96 zusammen im Uhrzeigersinn, und zwar bis ein wenig über den halben Hub hinaus, bis die Achse der Feder 93 sich auf die andere Seite der Mittellinie X bewegt hat. Von diesem Punkt an bewegen sich der Federantriebshebel 86 und der Schalterantriebshebel 96 unter der Wirkung der gespeicherten Energie der Feder 93 weiter im Uhrzeigersinn durch die zweite Hälfte des Öffnungshubes, während der Motorantriebshebel 74 stehen bleibt. Nach dem Abstoppen des Motorantriebshebels 74 und während der Weiterbewegung des Federantriebshebels 86 im Uhrzeigersinn läßt ein radial aus der Nabe des Motorantriebshebels 74 herausstehender Stift 134 einen an der Verriegelungsplatte 131 befestigten Stift 136 eine Drehbewegung nach Fig. 3 im Uhrzeigersinn um den Stift 132 ausführen, wodurch die an der Verriegelungsplatte befestigten Stifte 137 und 133 gleichfalls um den Stift 132 in die.in Fig. 6 gezeichnete Lage schwenken.

Wegen dieser Schwenkbewegung wird der an der Verriegelungsplatte 131 befestigte Stift 136 gegenüber dem Federantriebshebel 86 in die in Fig. 6 gezeigte Stellung bewegt und der Stift 133 legt sich an den Federantriebshebel 86 an. Zu diesem Zeitpunkt wird die Achse einer zwischen dem Stift 136 und einem Stift 139 befestigten Feder 138 von der in Fig. 3 dargestellten Stellung in die in Fig. 6 dargestellte Stellung ver-

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setzt. So bewirkt die Feder 138 nun, daß die Verriegelungsplatte 131 in der im Uhrzeigersinn verdrehten Lage während annähernd der zweiten Hälfte der Bewegung im Uhrzeigersinn des Federantriebshebels 86 zur Schalterschließstellung hin verbleibt.

Während des Abschnittes des Öffnungshubes, in dem die Feder gespannt wird, bewegen sich der Motorantriebshebel 74 und der Federantriebshebel 86 im Gegenuhrzeigersinn so miteinander, daß keine Relativbewegung zwischen ihnen stattfindet und die Feder 138 und die Stifte 136 und 133 verbleiben in der in Fig. 6 dargestellten Relativlage zum Federantriebshebel 86. Der Schalterantriebshebel 96 bleibt während dieser Zeit in der in Fig. 6 gezeigten Lage, während der Stift 133 unter dem unteren Ende des Schalterantriebshebels 96 frei hindurchtritt. Nachdem der Motorantriebshebel 74 anhält, setzt der Federantriebshebel 86 seine Bewegung unter Einwirkung der Kraft der Feder 93 fort und der Stift 134 am Motorantriebshebel 74 legt sich am Stift 137 an und stellt die Verriegelungsplatte 131 in ihre in Fig. 3 gezeigte Ausgangslage zurück. Der Stift 133 bleibt unter dem Ende des Federantriebshebels 96, bis dieser sich in der voll geöffneten Schalterstellung befindet, und bewegt sich dann in die Stellung zwischen den Hebeln 86 und 96, wo er eine Bewegungskopplung zwischen dem Federantriebshebel 86 und dem Schalterantriebshebel 96 erzeugt, und das Prellen des Schalteraritriebshebels 96 von seiner Überhubsteilung am Ende des Öffnungshubes weg begrenzt.

Damit ist ein Schnellantriebsmechanismus für einen Trennschalter gezeigt, der zwangsweise sowohl eine hohe Schließgeschwindigkeit als auch eine hohe Öffnungsgeschwindigkeit in den jeweils erforderlichen Abschnitten der Schließ- bzw. Öffnungshübe herbeiführt. Diese Wirkung wird unter Einsatz nur einer Feder für beide Hubbewegungen erreicht.

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Claims (9)

1. Patentansprüche :

   λ) Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Trennschalter, der einen relativ stationären Kontakt und einen damit zusammenwirkenden beweglichen Kontakt aufweist, welche in Kontaktschließeingriff miteinander und aus diesem herausbeweg Hch sind, dadurch gekennzeichnet , daß eine drehbare Betätigungswelle (26) und ein Hebelgestänge (27, 28, 29) eine Öffnungsbewegung bzw. eine Schließbewegung zwischen den beweglichen (12B) und stationären (13) Kontakten bewirken, wenn die Betätigungswelle in einer ersten bzw. einer zweiten Richtung gedreht wird, daß ein Schalterantriebshebel (96) an der Betätigungswelle befestigt ist, daß ein um die Achse der Betätigungswelle drehbarer Federantriebshebel (86, 86A, 86B) vorgesehen ist, daß eine mit einem Ende schwenkbar an einem festen Punkt (89) angebrachte und am anderen Ende schwenkbar mit dem Federantriebshebel verbundene Druckfeder (93) vorgesehen ist,

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   die in der Mitte ihres Schwenkbereichs die größte Druckspannung aufweist, daß eine erste Freihub- oder Überhub-Verbindung (102, 103) zwischen dem Schalterantriebshebel (96) und dem Federantriebshebel (86, 86A, 86B) vorgesehen ist, daß ein Leistungsantriebshebel (74) um die Achse der Betätigungswelle drehbar vorgesehen ist, daß eine zweite Freihub- oder Überhub-Verbindung (74B, 106, 107) zwischen dem Leistungsantriebshebel und dem Federantriebshebel vorgesehen ist, daß eine reversible Leistungsquelle (82) zum wahlweisen Drehen des Leistungsantriebshebels entweder in SchalterÖffnungsrichtung oder in Schalterschließrichtung bis zu einer über der Mitte des Schwenkbereichs liegenden Stellung vorgesehen ist, in der die Druckfeder gespannt ist und das andere Ende der Druckfeder eine den Festpunkt (89) und die Achse der Betätigungswelle (26) überschneidende imaginäre Linie (X) überschritten hat, in der jedoch die Kontakte noch nicht geöffnet bzw. geschlossen sind und daß ein auf das Überschreiten der über der Mittellage gelegenen Lage der Druckfeder bei ihrer Bewegung hin in Wirkung tretendes Gerät (124, 126) die reversible Leistungsquelle in beiden Drehrichtungen der Welle außer Betrieb setzt, wobei die Druckfeder nach Einnahme der die Mittellage überschreitenden Lage rasch den Schalterantriebshebel (96) so betätigt, daß beim SchalterÖffnungsbetrieb die Kontakte mit hoher Geschwindigkeit getrennt werden oder bei einem Schalterschließbetrieb die Kontakte mit hoher Geschwindigkeit zum Eingreifen miteinander gebracht werden.
2. 2. Antriebsvorrichtung für einen elektrischen Trennschalter nach Anspruch 1, ."dadurch gekennzeichnet , daß der Federantriebshebel eine an der Betätigungswelle drehbar angebrachte sektorförmige Platte (86B) enthält, daß die erste Freihub- oder Überhub-Verbindung ein erstes Paar in Bogenrichtung mit Abstand voneinander angeordnete Anschlagklinken (102, 103) enthält, die an der sektorförmigen Platte angebracht sind und daß der Schalterbetätigungshebel (96) so angebracht ist, daß er durch die beiden Anschlagklinken berührt werden kann.

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3. 3. Antriebsvorrichtung für einen elektrischen Trennschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Freihub- oder überhubverbindung einen an dem Leistungsantriebshebel (74 )angebrachten Hebelarm (7 4B) und zwei mit Abstand voneinander an dem Federantriebshebel (86) zur Berührung durch den Hebelarm (74b) angebrachte Schubstäbe (106, 107) enthält.
4. 4. Antriebsvorrichtung für einen elektrischen Trennschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federantriebshebel (86) zwei mit Abstand voneinander parallel an.der Betätigungswelle drehbar angebrachte gekrümmte Elemente (86A, 86B) enthält und daß der Leistungsantriebshebel (74) an der Betätigungswelle zwischen den gekrümmten Elementen angebracht ist.
5. 5. Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Trennschalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Hebelarm (74B) des Leistungsantriebshebels sich zwischen den mit Abstand voneinander angebrachten gekrümmten Elementen so erstreckt, daß er in Berührung mit den Schubstangen (106, 107) kommen kann.
6. 6. Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Trennschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Federantriebshebel (86) eine in Zusammenwirkung mit dem Schalterantriebshebel (96) das Prellen der Schalterkontakte bei einer Bewegung in die offene Stellung begrenzende Verriegelungseinrichtung (130) angebracht ist.
7. 7. Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Trennschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Federantriebshebel einen sich radial von der Betätigungswelle wegerstreckenden Arm (86C) enthält und daß die Verriegelungseinrichtung (130) eine schwenkbar an dem Arm ange-

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   brachte Verriegelungsplatte (131) umfaßt und daß an der Verriegelungsplatte ein mit dem Schalterantriebshebel (96) in Eingriff bringbarer Stift (133) angebracht ist.
8. 8. Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Trennschalter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet/ daß ein eine Rückstellung der Verriegelungsvorrichtung nach der Bewegung der Kontakte in eine Schalterschließstellung bewirkender Rückstellstift (134) für die Verriegelungsvorrichtung (130) an dem Leistungsantriebshebel (74) angebracht ist.
9. 9. Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Trennschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß bei einem mit drei Schaltern versehenen Dreiphasen-System erste und zweite Verbindungsstangen (111, 114) jeweils mit einem Ende mit dem Schalterantriebshebel verbunden sind und daß die anderen Enden der Stangen mit den Betätigungswellen der Trennschalter für die zweite und dritte Phase verbunden sind.

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