DE563074C - Schaltvorrichtung fuer Hochspannungstrennschalter mit elektromotorischem Antrieb undselbsttaetiger Motorausschaltung - Google Patents

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Schaltvorrichtung für Hochspannungstrennschalter mit elektromotorischem Antrieb, bei welcher der Zapfen eines Schaltarmes in die schraubenförmige Führungsnut einer die Schaltmesserbewegung vermittelnden Trommel eingreift, die von dem Antriebsmotor aus in Drehung versetzt wird. Das Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors erfolgt bei den bekannten Schaltvorrichtungen dieser Art von Hand aus, z. B» durch Betätigung zweier Druckknöpfe o. dgl. Zur Beseitigung der Schwierigkeit, welche beim Ein- und Ausschalten die Wahl des richtigen Zeitpunktes bereitet, an dem die Betätigung der Druckknöpfe unterbrochen werden muß, sind schon elektromotorisch angetriebene Schalter in Vorschlag gebracht worden, bei denen die Ausschaltung des Antriebsmotors zwangsläufig erfolgt, sobald das Schaltmesser eine seiner beiden Endstellungen erreicht hat. Bei diesen bekannten Vorrichtungen -muß aber der Motor in beiden Umlaufrichtungen unter voller Belastung anlaufen.

Weiterhin sind Steuerwalzen für Elektromotoren bekannt, auf deren Achse Steuerkurven angeordnet sind, in die ein Schaltfinger eingreift, der unter Vermittlung einer längsverschiebbaren Stange ein hebelartig drehbares, im Stromkreis der Arbeitsspulen liegendes Kontaktmesser derart steuert, daß bei der Rückdrehung der Walze» ihre stromführenden Kontaktteile stromlos werden, um eine Funkenbildung möglichst zu verhindern. Andere bekannte Schaltvorrichtungen für Hochspannungstrennschalter mit elektromotorischem Antrieb und selbsttätiger Motorabschaltung sind in ihrem Aufbau derart verwickelt, daß sie praktisch keine nennenswerte Bedeutung haben. Schließlich sind auch noch elektromotorisch bewegte Schalter in Vorschlag gebracht worden, bei denen die Unterbrechung der Stromzuführung zum Schalterantriebsmotor unter Vermittlung einer durch den Motor gespannten Zugfeder durch plötzliehe Umschaltung eines Kontakthebels erfolgt. Diese Schaltvorrichtungen eignen sich jedoch nur für Niederspannung und mittlere Stromstärken.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, den Antriebsmotor einer Schaltvorrichtung für Hochspannungstrennschalter auch bei zwangsläufiger Motorabschaltung in beiden Richtungen zunächst bis zur vollen Kraftentwicklung leer anlaufen zu lassen. Bei der Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung, deren Schalttrommel ebenfalls mit einer schraubenförmigen Führungsnut versehen ist, deren Enden in einer senkrecht zur Trommelachse stehenden Ebene, d. h. auf einem Durohmesser der Trommel, verlaufen, besteht das Neue darin, daß auf der Schalttrommel eine zweite Schaltkurve angeordnet ist, in die in an sich bekannter Weise der Zapfen einer längsver-

schiebbar gelagerten Stange greift, die mit einem Schalthebel verbunden ist, wobei nunmehr der Schalthebel am Ende des Schalt-. Vorgangs, wenn der Zapfen des Hauptschalthebeis bereits in das auf einem Durchmesser der Trommel verlaufende Ende der Führungsnut eingelaufen ist, unter Vermittlung einer an sich bekannten Kippspannfeder einen Kontakthebel umschaltet und dadurch die Stromzuführung zum Motor unterbricht. Eine solche Anordnung zeichnet sich gegenüber den bekannten Hochspannungstrennschaltern mit elektromotorischem Antrieb, bei denen die Stromzuführung zum Motor nach beendetem Schaltvorgang selbsttätig unterbrochen wird, durch bedeutend größere Einfachheit aus. Zwecks weitestgehender Platzersparnis ver-. läuft gemäß der - weiteren Erfindung die Schaltkurve für den Motor Stromkreis größtenteils auf einem Durchmesser der Trommel, wobei sich an die sich begegnenden _Enden dieses Teils der Schaltkurve zunächst Ausweichstrecken anschließen und die darauffolgenden eigentlichen Schaltstrecken an solchen Stellen liegen, daß sie "erst zur Wirkung kommen, wenn der Zapfen des Hauptschalthebels bereits ein Stück in den Anfangs- oder Endteil seiner Führungsnut eingelaufen ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausfuhrungsbeispiels dargestellt, und zwar zeigt *

Abb. χ eine Gesamtansicht der Schaltanlage, ·

Abb. 2 eine Teilansicht der Schalttrommel von oben und

Abb. 3 eine Abwicklung der Schaltkurven, Auf der Grundplatte α (Abb: ι) ist vorn ein Getriebekasten b und hinten* ein Schaltgehäuse c angebracht; weiterhin befindet sich daran der Antriebsmotor d, der über ein Schraubenräderpaar e, f die. Schalttrommel g ■■ dreht. Letztere ist auf ihrem Mantel mit einem Schraubengang i von bestimmter Steigung versehen, dessen Anfang und Ende auf 4-5 je einem Durchmesser der Trommel liegen. In dem Gehäuse c ist weiterhin eine senkrechte Welle k gelagert, auf der ein Hebel I sitzt, dessen freies Ende mit einem Zapfen m in den Schraubengang i eingreift. Ein auf der Welle £ sitzendes Kegelrad.» steht mit dem Kegelrad 0 einer Welle p in Eingriff; am . äußeren Ende trägt die Welle p ein zweites Kegelrad q, das in das Kegelrad r einer Welle j greift. Letztere setzt über ein Kegel- räderpaart, u einen Schalthebel» in Bewegung, der unter Vermittlung eines 'Isolators ■»/ mit dem Schaltmesser χ gelenkig verbunden ist. Das Messer χ ist seinerseits an dem Isolator y angelenkt und steht in dem ausgezogen dargestellten eingeschalteten Zustande mit der Kontaktklemme des Isolators k in Eingriff.

Die gestrichelt angedeutete Lage gibt die Aus- - schaltstellung des Schaltmessers, χ wieder.

Die Schalttrommel g ist über das Ende des Schraubenganges i hinaus verlängert und trägt auf diesem Teil eine zweite, in ganz besonderer Weise ausgebildete Steuerkurve 14. ■Ferner ist in der Rückwand 15 des Gehäuses c eine Stange 16 längsverschiebbar gelagert, die an einem Ende einen Zapfen 17 trägt, der in die Steuerkurve 14 eingreift. Ihr anderes Ende ist mit einem einarmigen Schalthebel 18 gelenkig verbunden, der sich um eine Achse .19 dreht. Um die gleiche Achse dreht sich auch" ein einarmiger Kontakthebel 20, der durch eine Kippspannfeder 21 mit dem Hebel 18 verbunden ist und sich gegen den einen oder anderen zweier Kontakte 22 und 23 legt. Zum Einschalten des Motors d sind an der Vorderwand des Gehäuses ö zwei nicht dargestellte Schaltknöpfe angebracht, von denen der eine den Motor- auf Vorwärtslauf, der andere auf Rückwärtslauf schaltet. Es sei angenommen, das'.Ausschalten.-des Schalt- -gerätes erfolge bei Vorwärtslauf des Motors d; dann müssen die einzelnen hierfür in Betracht kommenden Leitungen zum Motor so untereinander verbunden sein, daß eine davon über den Kontakt 22 führt. Bei Betätigung des Ausschaltknopfes wird die Trommel g derart in Umlauf gesetzt, daß sich der Hebel I von dem einen zum anderen Ende des Schraubenganges j bewegt und durch Drehung der Zwischenwellen-^ und s in den eingezeichneten Pfeilrichtungen". das Messer χ ausschaltet.

Gleichzeitig wird hierbei durch die Steuerkurve 14 die Stange 16 in der Längsrichtung verschoben, wobei der Hebel 18 verdreht wird. Die Steuerkurve 14 hat nun, wie bereits erwähnt, eine_: ganz besondere Gestalt. Aus Gründen der Platzersparnis verläuft die Kurve größtenteils, und zwar zwischen den Punkten IV und V (Abb..2 und 3), auf einem Durchmesser der Trommel g. Die Strecken IV-III und V-VI sind Ausweichstellen, an denen noch keine Schaltung stattfinden darf. Erst auf den Strecken H-I bzw. VII-VIII findet die eigentliche Umschaltung statt.

Der Schaltvorgang vollzieht sich im einzelnen wie folgt: Da Anfang und Ende der Kurven* und 14 auf Durchmessern der Trommel g liegen, erfolgt das Anlassen und Auslaufen des Motors d unbelastet. Während des Anlassens des Motors und des Gleitens des Zapfens m . längs der Kurve i von A nach B (Abb. 3) wird die Stange 16 zweimal um je ein Viertel ihres Gesamthubes verschoben, da ihr Zapfen 17 inzwischen gleichzeitig von I nach IV längs der Kurve 14 wandert, so daß der Hebel 18 alsdann seine senkrechte Mittelstellung einnimmt. In dieser

Stellung bleibt der Hebel 18 stehen, bis der Zapfen m des Armes I den Punkt C der Kurve i erreicht hat, das Messer χ also vollständig geöffnet ist. Auch in diesem Augenblick darf der Motor d noch nicht · abgeschaltet werden, da der Zapfen m sonst bei C stehenbleiben würde und bei Umkehrung der Trommelbewegung der Motor d nicht unbelastet anlaufen könnte. Das Abschalten des

ίο Motorsiii darf erst dann erfolgen, wenn der Zapfen m in die Auslaufkurve C-D ein Stück eingelaufen ist. Während der Zapfen m den Punkt C überschreitet, wird die Stange i6 daher auf der Strecke V-VI zunächst nur um ein weiteres Viertel ihres Gesamthubes verschoben, SO' daß der Hebel 18 nunmehr die in Abb. ι strichpunktiert angedeutete Stellung einnimmt. Erst auf der Strecke VII-VIH, d. h. während des letzten Hubviertels der Stange 16, überschreitet der Hebel 18 die gerade rückwärtige Verlängerung des Hebels 20, so daß die jetzt auf der anderen Seite des Drehpunktes 19 liegende Feder 21 den Hebel 20 plötzlich nach dem Kontakt 23 hin reißt, wodurch der Ausschaltstromkreis unterbrochen und der Motor d stillgesetzt wird, während sich der Zapfen m bereits in der Auslaufkurve C-D befindet. Der über den Punkt VIII der Kurve 14 bzw.· über den entsprechenden Punkt der Kurve i hinausführende Teil dieser Kurven dient zur Aufnahme der Auslaufdrehungen des abgeschalteten Motors.

Der Einschaltvorgang vollzieht sich sinngemäß in umgekehrter Richtung, und Reihenfolge, d. h. der Kontakt 23 liegt im Stromkreis einer Rücklaufleitung des Motors d, so daß letzterer bei Betätigung des Einschaltdruckknopfes in umgekehrter Richtung unbelastet anläuft und darauf das Einschalten des Messers· χ bewirkt, um nach der Einschaltung in gleicher Weise wie vorher durch den plötzlich wieder nach dem Kontakt 22 zurückspringenden Hebel 20 abgeschaltet zu werden, nachdem der Zapfen m bereits in die Kurve B-A eingelaufen ist.

Der ganze Schaltvorgang läßt sich am besten aus Abb. 3 entnehmen, in der die verschieden langen wirksamen Strecken der Schaltkurven i und 14 durch Pfeilstriche begrenzt sind.

Ein Handrad 12 kann durch eine Kupplung 13 derart mit der Welle der Trommel g in Verbindung gebracht werden, daß Ein- und Ausschaltung des Schaltmessers χ gegebenenfalls auch ohne Motor von Hand aus erfolgen kann.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   . i. Schaltvorrichtung für Hochspannungstrennschalter mit elektromotorischem Antrieb, bei welcher der Zapfen eines Schaltarmes in die schraubenförmige Führungsnut einer die Schaltmesserbewe-"gung vermittelnden, vom Antriebsmotor in Drehung versetzten Trommel eingreift und die Ausschaltung des Motors zwangsläufig erfolgt, sobald das Schaltmesser eine seiner beiden Endstellungen' erreicht hat, wobei die Enden der Führungsnut in einer senkrecht zur Trommelachse stehenden Ebene, d. h. auf einem Durchmesser der Trommel, verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trommel (g) eine zweite Schaltkurve (14) angeordnet ist, in die in. an sich bekannter Weise der Zapfen (17) einer längsverschiebbar gelagerten Stange (16) greift, die mit einem Schalthebel (18) verbunden ist, wobei der Schalthebel am Ende des Schaltvorgangs, wenn der Zapfen (m) des Hauptschalthebels (/) bereits in das auf einem Durchmesser der Trommel verlaufende Ende (C-D bzw. B-A) der Führungsnut (i) eingelaufen ist, unter Vermittlung einer an sich bekannten Kippspannfeder (21) einen Kontakthebel (20) plötzlich umschaltet und dadurch die Stromzuführung zum Motor (d) unterbricht.
2. 2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkurve (14) für den Motorstromkreis größtenteils auf einem Durchmesser der Trommel (g) verläuft, wobei sich an die sich begegnenden Enden dieses Teiles (IV-V) der Schaltkurve zunächst Ausweichstrecken (V-VI bzw. IV-III) anschließen und die darauffolgenden eigentlichen Schaltstrecken (VII-VIII bzw.II-I) an solchen Stellen liegen, daß sie erst zur Wirkung kommen, wenn der Zapfen (m) des Hauptschalthebels (Z) bereits ein Stück in den Anfangs- oder Endteil (B-A bzw. C-D) seiner Führungsnut (i) eingelaufen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen