DE691245C

DE691245C -

Info

Publication number: DE691245C
Application number: DE1938S0132188
Authority: DE
Inventors: Stanley T Schofield
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1937-05-22
Filing date: 1938-05-21
Publication date: 1940-05-20
Also published as: US2154533A; FR836895A; GB514960A

Description

Es sind bereits elektrische Schalter mit sichtbarer Trennstelle und mit Lichtbogenlöscheinrichtung bekannt, die ein Schubschaltglied besitzen, das im Einschaltzustand aus einer festen Führung heraus über eine Lufttrennstrecke und mit geringem Spiel durch ein Isolierrohr hindurch in einen ortsfesten Rohrkontakt ragt. Hierbei handelt es sich um ausgesprochene Leistungsschalter, bei denen die erforderliche sehr hohe Trenngeschwindigkeit der Schaltstücke durch eine sehr starke Schaltfeder, die im gespannten Zustand durch einen Klinkenmechanismus festgehalten wird, gewährleistet ist. Durch die hierbei notwendigen Mechanismen, insbesondere die starke Schaltfeder, die Klinkenschloßanordnung, die genaue Führung für den Schaltstift, werden derartige Leistungsschalter verhältnismäßig umständlich und teuer.

Es sind weiterhin bereits Hebelschalter und Trennschalter mit Doppelschaltmesser bekannt, bei denen die Anordnung des beweglichen Kontakts aus zwei zueinander beweglichen Teilen besteht, die beim Erreichen des Einschaltzustandes in Abhängigkeit von der Schaltbewegung auseinandergespreizt werden, so daß das Schaltglied in dem ortsfesten Kontakt festgeklemmt wird, um einen genügenden Kontaktdruck und damit einen verhältnismäßig geringen Stromübergangswiderstand sicherzustellen. Eine Lichtbogenlöscheinrichtung ist jedoch bei diesen Schaltern nicht vorgesehen.

Es gibt nun Fälle, in denen ein einfaches, billiges und möglichst auch im Freien verwendbares Schaltgerät erwünscht ist, welches keine so hohe Leistung zu schalten braucht wie ein eigentlicher Leistungsschalter, der

auf verhältnismäßig umständliche Antriebsund Verklinkungsteile angewiesen ist, der aber dennoch auch zum Abschalten einer gewissen Leistung befähigt ist, so daß er bei-* spielsweise zur Abtrennung leer laufender¹ Transformatoren von dem unter Spannung stehenden Hochspannungsnetz verwendet werden kann. Ein ^solches Gerät wird durch die Erfindung geschaffen.

to Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schalter mit sichtbarer Trennstelle _ und · mit Lichtbogenlöscheinrichtung unter Verwendung eines Schubschaltgliedes, das im Eirischaltzustand aus einer festen Führung heraus über eine Lufttrennstrecke und mit geringem Spiel ■ durch ein Isolierrohr mit zweckmäßig gasabgebender Innenwandung hindurch in einen ortsfesten Rohrkontakt ragt. Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß das die Schaltröhre durchsetzende Schubschaltglied wenigstens auf einem Teil seiner Gesamtlänge aus zwei relativ zueinander beweglichen Schaltstäben besteht, die beim Erreichen des Einschaltzustandes in Abhängigkeit von der Schaltbewegung auseinandergespreizt werden^ so daß das Schubschaltglied in dem ortsfesten Rohrkontakt festgeklemmt wird.

Diese Konstruktion stellt ein außerordentlich einfaches Schaltgerät dar, das im Gegensatz zu den bekannten Leistungsschaltern nicht viel mehr Aufwand als ein Trennschalter erfordert, besonders weil die bei ihm verwendete, an sich zur Herstellung des erforderlichen Kontaktdruckes bekannte Klemmvorrichtung zugleich die sonst bei den eigentlichen Leistungsschaltern benötigte besondere Haltevorrichtung für das bewegliche Schaltglied ersetzt. Dabei gestattet-es die besondere Art der Anordnung und die verwendete Lichtbogenlöscheinrichtung in Gestalt der Schaltröhre, das Gerät immerhin an Stelle eines kleinen ölschalters o. dgl. zu verwenden und so mit einem erheblich kleinen teeh-

. nischen und wirtschaftlichen Aufwand äuszu-

kommen. / -

Zur näheren Erläuterung der Erfindung

zeigen-Fig. ι und Fig. 2 ein Aüsführungsbeispiel einer solchen Schaltvorrichtung im Einschaltzustande und im Ausschaltzustande.

Fig. 3 zeigt eine Teilansieht des beweglichen Schaltgliedes, Fig. 4 eine Schnittansicht auf die Schnittebene IV-IV in Fig. 3.

Auf einem Sockel 5 ist durch Bolzen 9 ein Tragarm 7 befestigt, welcher ein rohrförmiges Schaltergehäuse ϊ r-trägt. Dieses kann, wie bekannt ist, mit besonderem Vorteil auf einem Teil seiner Länge mit einer Auskleidung 15 aus einem Stoff versehen werden, der unter Einwirkung eines Lichtbogens · löschfähige Gase freigibt. Derattige-Sloffe, z. B.' Fiber oder geeignete Kunstharze, sind bereits bekannt. An das obere Ende der Auskleidung 15 schließt sich ein Metallrohr 17 an, das aus dem Isoliergehäuse herausragt und einen aufgeschraubten Flanschring 19 zum An- < >5 Schluß der Zuleitung 73 auf einem Gewinde- ^:*jSibrtsatz trägt. Zwischen dem Flansch 19 und * dem Gehäuse 11 befindet sich zweckmäßig eine Dichtungsscheibe 25 aus Kork o. dgl.

Das unterste Ende des zylindrischen Gehäuseinneren 13 besitzt eine ringförmige Aussparung 21 zur,Aufnahme des flanschförmigen Endes 23 der Auskleidung 13.

• An der Stelle 27 besitzt das Metallrohr 17 etwa den gleichen Innendurchmesser wie das ''5 aus gasabgebendem Stoff bestehende Rohr 15-Dadurch wird eine ortsfeste Kontaktstelle gebildet. Der oberhalb davon befindliche Teil des Rohres 17 besitzt eine etwas größere lichte Weite und dient zur Führung eines Kolbens 29, der sich mit geringem Spiel durch die öffnung der. Kontaktstelle 27 und das Rohr 15 hindurchbewegen kann, sobald das bewegte Schaltstück nach unten gezogen wird. Er steht unter Einwirkung einer im Einschaltzustand gespannten Feder 35, die sich mit ihrem oberen Ende gegen die Verschlußkappe 33 abstützt.

Das bewegliche Schaltglied 39 ist in seinem unteren Teil 41 stiftförmig; in seinem oberen Teil besteht es aus zwei" relativ zueinander beweglichen Stäben43, 45 von etwa halbkreisförmigem Querschnitt, die an ihren äußersten Enden, d.h. an der Kontaktstelle des Schaltgliedes, Verdickungen 44, 46 be- ¹⁹S sitzen. Die beiden Stäbe 43, 45 sind durch einen Spreiz-riegel 47 miteinander gekuppelt. Während der Stab 43 an seinem Flansch 61 iest ^verbunden ist, ist der Stab 45 an seinem unteren Ende mit dem Stiftkörper 41 nur ' <"· durch die im Einschaltzustand gespannte Druckfeder yy gekuppelt.

Wird beim Ausschalten das bewegliche Schaltglied nach unten gezogen, so entspannt sich die Feder 77 und löst dadurch den Spreiz- '05 riegel 47. Im Ausschaltzustande nehmen daher die Stabe 43, 45 die in Fig. 2 gezeichnete, gegenseitig verschobene Lage ein, während sie bei dem in Fig. 1 dargestellten Einschaltzustand beide auf gleicher Höhe, aber "» in dem durch den Spreizriegel 47 erzwungenen Abstand parallel nebeneinander stehen, so daß das Schaltglied in dem Rohrkontakt 27 festgeklemmt ist.

Das- untere Ende der beiden stabförmigen »15 Sehaltstiftglieder 43, 45, das im Einschaltzustande ebenfalls auseinandergespreizt ist, arbeitet mit seinem ortsfesten Rohrkontakt 57 zusammen, der an der Kontaktstelle 55 etwas verengt ist und in seinem weiteren > Teil 59 zur Führung des beweglichen Schaltgliedes dient. An seinem unteren Ende ist

das Rohr 57 durch eine Kappe63 verschlossen, die einen Wegbegrenzer für das bewegliche' Schaltglied bildet, indem sie als Anschlag für den Bund 61 des Schaltstiftkörpers dient. Am untersten Ende des Schaltgliedes 39 kann sich ein Ring 65 zum Angreifen der Betätigungs-* kraft, beispielsweise einer abnehmbaren Handbetätigungsstange, befinden. Das Rohr 57 kann mittels eines Tragisolators 67 ebenfalls auf dem Sockel 5 befestigt sein. Ferner ist das Metallrohr 57 mit einer Anschlußstelle 71 versehen.

Der beim Herausziehen des Schaltgliedes zwischen diesem und dem Teil 27 gezogene Lichtbogen erzeugt aus der Wandung des Rohres 27 einen kräftigen Löschgasstrom, dessen Wirkung insbesondere auch bei kleinen Stromstärken noch dadurch erheblich verstärkt wird, daß durch den bei der Ausschaltbewegung unter elastischem Druck dem Schaltglied nachfolgenden Isolierkolben 29 der Entladungsquerschnitt stark beschränkt , und der Lichtbogen in besonders enge Berührung mit gasabgebenden Wandlungsteilen gebracht werden kann. Ein Überspringen des Lichtbogens auf benachbarte Metallteile läßt sich durch eine die Schaltstelle nach .außen hin abschirmende Isolierkappe 87 verhüten. Der Kolben 29 kann ebenfalls aus einem Stoff bestehen, der unter Einwirkung des Lichtbogens löschfähiges Gas abgibt, oder auf seiner Außenseite mit einem solchen.Stoff überkleidet sein.

Beim Einschalten wird das Schaltglied 39 nach oben geschoben, wobei es den Kolben 29 mitnimmt. Die Spannung der Feder 77 ist so gewählt, daß sie entgegen dem Druck eier hinter dem Kolben 29 befindlichen Feder 35 die beiden Schaltstäbe 43, 45 bis zum Erreichen der Ausschaltstellung entspreizt hält. Erst in der Einschaltstellung wird durch weiteren Druck von unten die Feder 77 zusammengedrückt und dabei die Spreizung der beiden Stäbe bewirkt.. Der durch die Spreizung hervorgerufene Reibungsdruck an der Kontaktstelle ist hinreichend stark, um das bewegliche Schaltglied in der Einschaltstellung festzuhalten, so daß eine besondere Verklinkung entbehrlich ist. Zur Gewährleistung

5« einer elektrisch sicheren und stets kraftschlüssigen Verbindung zwischen den Schaltstäben 43, 45 und dem unterenHohlkontakt 55 ist zweckmäßig an der letztgenannten Stelle ein Federkontakt 83 vorgesehen.

Der zweckmäßig halbkugelförmige Schirm 87, der die Lufttrennstrecke zum Schutz gegen Überschläge überdacht und der mit dem Gehäuse 11 aus einem Stück bestehen kann, bildet bei Anordnung des Geräts im Freien zugleich auch einen guten Schutz gegen das Eindringen^ von Schmutz, Regen, Schnee und Eis zwischen die .beweglichen Teile des Schalters.

Ein derartiges Gerät ist außerordentlich einfach und kann als unter Last abschaltbarer Trennschalter verwendet werden.

In der Ausschaltstellung befindet sich das obere Ende des beweglichen Schaltgliedes in so großer Entfernung von der Eintrittsstelle in das Isolierrohr 15, daß die Gefahr eines Überschlages im Ausschaltzustande ausgeschlossen und eine sichtbare Trennstelle geschaffen ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schalter mit sichtbarer Trennstelle und mit Lichtbogenlöscheinrichtung unter Verwendung eines Schubschaltgliedes, das im Einschaltzustande aus einer festen Führung heraus übejr eine Lufttrennstrecke und mit geringem Spiel durch ein Isolierrohr mit zweckmäßig gasabgebender Innenwandung hindurch in einen ortsfesten Rohrkontakt ragt, dadurch gekennzeichnet, daß das das Schaltrohr durchsetzende Schubschaltglied (39) wenigstens auf einem Teil seiner Gesamtlänge aus zwei relativ zueinander beweglichen Schaltstäben (43, 45) besteht, die beim Erreichen des Einschaltzustandes 9" in Abhängigkeit von der Schaltbewegung auseinandergespreizt werden, so daß das Schubschaltglied in dem ortsfesten Rohrkontakt festgeklemmt wird.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizung der Schaltstäbe (43, 45) des Schubschaltgliedes (39) durch das Anlaufen gegen einen unter Federwirkung (35) stehenden Anschlag in Gestalt eines im S.chaltraum verschiebbar angeordneten Kolbens (29) bewirkt wird.

3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung und Anordnung der durch einen Spreizriegel (47) miteinander verbundenen Schaltstäbe (43, 45), daß außer an der eigentlichen Trennstelle (Rohrkontakt 27) auch an der Schleifkontaktstelle (55, 83) des Schubschaltgliedes (39) eine durch no Zug lösbare Klemmverbindung im Einschaltzustande besteht.

4. Schalter nach Anspruch 1 bis¹ 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstelle von einem isolierenden Schirm (87) überdacht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen