EP2845213B1 - Dreistellungslasttrennschalter für mittelspannungs-schaltanlagen - Google Patents

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EP2845213B1
EP2845213B1 EP13726788.6A EP13726788A EP2845213B1 EP 2845213 B1 EP2845213 B1 EP 2845213B1 EP 13726788 A EP13726788 A EP 13726788A EP 2845213 B1 EP2845213 B1 EP 2845213B1
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EP
European Patent Office
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contact
moving contact
rotatable moving
fixed
rotatable
Prior art date
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EP13726788.6A
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English (en)
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EP2845213A1 (de
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Stefan Hohmann
Daniel Pesch
Stefan Wolf
Rene Zlydnik
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H31/003—Earthing switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • H01H33/121—Load break switches
    • H01H33/125—Load break switches comprising a separate circuit breaker
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    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H33/6661—Combination with other type of switch, e.g. for load break switches
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/42—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric

Definitions

  • the invention relates to a three-position circuit breaker for medium-voltage switchgear with a main contact system, formed of a first fixed contact and a second fixed contact, which are diametrically opposed, and a rotatable by means of a centrally between the first fixed contact and the second fixed contact rotary support movable contact forming a main current path in a first position of the moving contact, forming a separation distance in a second position of the rotatable moving contact and forming a grounding position with a grounding contact system in a third position of the rotatable moving contact, and a Crowstrompfad formed from the first fixed contact, the second fixed contact, a quenching contact system and a first Sliding contact and a second sliding contact for forming a conductive connection with the rotatable moving contact in one between the first position and the second position En turning angle range of the rotatable moving contact such that upon initiation of a rotary motion in the rotatable moving contact commutation of an alternating current flowing
  • a switch disconnector for medium voltage switchgear is for example from DE 10 2004 006 476 A1 and comprises a main contact system and a shunt branch, in which shunt branch an erase contact arrangement for extinguishing an arc and a disconnect contact arrangement for providing a dielectric strength are provided.
  • a three-position circuit breaker of the type mentioned is from the EP 0693763 B1 known.
  • Object of the present invention is to form a three-position circuit breaker of the type mentioned, which is inexpensive to produce in a compact design.
  • the means comprise a cam for actuating a rocker coupled to a moving contact connecting bolt of the vacuum interrupter by means of a guide element and the means further comprise a folding mechanism such that when the three-position load disconnecting switch is switched on, the third or second position of the rotatable movement contact in its first position the extinguishing contact system is interrupted.
  • Such a three-position circuit breaker on the one hand has a compact design, because by the diametrical arrangement of the first fixed contact and second fixed contact to each other and the interposed rotatable moving contact an arrangement of main flow path and Maustrompfad in a small space next to each other is made possible by the rotational movement of a commutation of the Switching device guided alternating current from the main current path to the secondary current path is made possible.
  • such a switching device has a cost-effective design, because by the arranged in the secondary current path extinguishing contact system both this and the first and second sliding contacts and other connecting means to the first and the second fixed contact of inexpensive material, such as steel or stainless steel or aluminum or the like , can be produced because a current is only briefly conducted during a switching operation via the secondary current path until, after arc quenching in the extinguishing contact system, a transfer to the disconnected position of the three-position circuit breaker takes place, so that the requirements on the material properties of the secondary flow path are lower than the requirements for the material properties of the main flow path.
  • the structure with cam is mechanically simple and thus compact and inexpensive, since with this structure only work against the low spring force of the contact pressure spring of the extinguishing contact system is to perform and by the folding mechanism is ensured in an advantageous manner that a switch-on of the switching device by initiating the rotational movement in the opposite direction and transfer of the rotatable moving contact from the third or the second position to the first position of the switching is carried out without electrical interference over the Maustrompfad and in particular without involvement of the vacuum interrupter of the extinguishing contact system, so that the vacuum interrupter no requirements regarding Einschaltfestmaschine or the like be set because a Einschaltschreibfugus is ignited during the switching between the rotatable moving contact and the first and second fixed contacts, which in particular in the arrangement of the Dreigginchentrennschalter in a filled with an insulating medium, such as an insulating gas or insulating liquid housing represents a simple, in contrast to the switching in the vacuum interrupter cost-effective way to perform a switch-on.
  • the vacuum interrupter on a closable by means of a contact pressure spring contact system is held by the contact pressure spring in its closed state, as long as the means of the rotatable moving contact to interrupt the extinguishing contact system does not attack this, so that only a small spring force is necessary because of the arrangement of the extinguishing contact system in the secondary flow path, in particular for the contact pressure spring No short-circuit current is supplied, switched on or off via the secondary current path.
  • the grounding contact system is formed by a ground contact, the second sliding contact as a ground counter contact and the rotatable movement contact.
  • a three-position circuit breaker is formed with the positions ON, OFF and EARTH in a simple and compact manner.
  • FIG. 1 shows a three-position circuit breaker 1 for use in medium-voltage switchgear, which are not shown in detail figuratively, the three-position circuit breaker 1 is connected to a first fixed contact 2 with a busbar connection of the switchgear and a second fixed contact 3 with a cable outlet of the medium voltage switchgear is connectable.
  • the moving contact 4 is designed as a pair of knives and comprises a first pair of knife ends 5 and a second pair of knife ends 6 and a figuratively not shown further conductive connection between the first pair of knife ends 5 and second pair of knife 6 and is located in the FIG. 1 in a first Position in which the first pair of knife ends 5 forms a conductive connection with the first fixed contact 2 and the second pair of knife ends 6 with the second fixed contact 3 forms a conductive connection, so that a current flow through the three-position circuit breaker 1 and over the main current path is possible.
  • the rotatable moving contact 4 is attached to a rotary support 7, in which rotary support 7, a drive movement of a figuratively also not shown drive for rotating the rotary support 7, and thus rotation of the rotatable moving contact 4 is possible.
  • an erase contact system 9 is electrically connected by means of a conductive connection 8, which extinguishing contact system 9 is formed by a vacuum interrupter 10 with moving contact 11 and fixed contact 12, wherein the extinguishing contact system 9 in the FIG. 1 is in the closed state by a contact pressure spring 13 on a moving contact terminal pin 14 exerts a compressive force to hold in the closed position of the extinguishing contact system 9.
  • the moving contact 11 of the extinguishing contact system 9 is in turn conductively connected to a first sliding contact 15.
  • a second sliding contact 16 by means of a further conductive connecting element 17 to the second fixed contact 3 electrically conductively connected, so that after initiating a rotary movement in the rotary support 7 and rotation of the rotatable moving contact 4 in a contact position in which the first knife pair end 5 and the second knife pair end 6 of the rotatable Moving contact 4 with the first sliding contact 15 and the second sliding contact 16 is in conductive connection, a Crowstrompfad on the first fixed contact 2, the conductive connection 8, the closed erase contact system 9, the first sliding contact 15, the rotatable moving contact 4, the second Slip contact 16, the conductive connecting member 17 and the second fixed contact 3 is formed, as with respect to the FIG.
  • the first sliding contact 15 and the second sliding contact 16 may be formed of steel, for example.
  • the cam track 19 in this case has a first portion 19 ', whose course is provided for opening the extinguishing contact system 9, and a second portion 19 "with a maximum radius, is ensured by the holding open the extinguishing contact system via the guide pin 22.
  • a ground contact 24 of a ground contact system is provided for forming a ground position of the three-position circuit breaker 1, which will be described later.
  • a folding mechanism 25 is arranged, which has a rotary lever 26 and a spring lever 27 and a spring 28, and which is provided so that when a switch-on of the three-position circuit breaker 1, the erase contact system 9 remains in its open state, while the rotatable moving contact 4 is transferred from the grounding position or the switch-off position back into the first position by introducing an opposite rotational movement by virtue of the curved track 19 retaining its maximum radius by the folding mechanism, as explained in greater detail below.
  • the three-position switch-disconnector 1 is included arranged in a housing 29 which can be filled with an insulating gas or an insulating liquid and by means of fastening elements, of which only one example is denoted by 30, can be fastened and mounted on the medium-voltage switchgear.
  • the three-position switch-disconnector 1 is in the FIG. 1 In its first position with trained main current path via the first fixed contact 2, the rotatable moving contact 4 and the second fixed contact 3.
  • the cam 18 engages with its curved path 19 on the rocker 20 so that is caused by rotation of the rocker 20 about the pivot point 21 via the guide member 23 of the moving contact terminal pin 14 of the extinguishing contact system 9 to a movement, which against the spring force of the contact pressure spring 13 can be introduced and leads to the opening of the extinguishing contact system 9, so that an arc in the extinguishing contact system 9 of the vacuum interrupter 10 is ignited in the secondary flow path, which at a current zero crossing of the guided via the switching device AC is deleted.
  • a switch-on of the three-position circuit breaker 1 is done by initiating a rotational movement in the opposite direction to the rotational movement of the switching of the in the disconnected position or the grounding position three-position circuit breaker 1, as in FIG. 3 represented, and rotation of the rotatable moving contact 4 back to the position of FIG. 1 until the first pair of knife ends 5 comes into conductive connection with the first fixed contact 2 and the second pair of knife ends 6 with the second fixed contact 3.
  • the vacuum interrupter 10 of the extinguishing contact system 9 makes it possible to cost-effectively carry out the vacuum interrupter 10 of the extinguishing contact system 9, since this is not involved in the switch-on and thus no special requirements for the switch-on of the vacuum interrupter 10 must be made.
  • the arrangement of the secondary flow path can be formed by low-cost materials such as steel, stainless steel or aluminum, because on the secondary flow path only briefly briefly a current is performed and in particular no short-circuit current occurs in the secondary flow path.
  • FIG. 4 shows a three-phase switching device 1, wherein each phase 31, 32 or 33 according to the embodiment of FIGS. 1 to 6 is formed, of which the housing 29 are visible and wherein the individual phases 31, 32 and 33 are interconnected via connecting elements 34, so that a simultaneous actuation of all phases by initiating a rotational movement of a drive not shown in the rotary support 7 is made possible.
  • the grounding contacts 24 of the phases 31, 32 and 33 are connected to each other via a ground rail 35, which in turn is grounded.
  • a frame 36 is as a holder of the three-position load break switch 1 and for arranging busbar terminals 37, 38 and 39th and provided by cable outlet terminals 40, 41 and 42 of the switchgear.

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Dreistellungslasttrennschalter für Mittelspannungs-Schaltanlagen mit einem Hauptkontaktsystem, gebildet aus einem ersten Festkontakt und einem zweiten Festkontakt, welche sich diametral gegenüberstehen, und einem mittels einem mittig zwischen dem ersten Festkontakt und dem zweiten Festkontakt angeordneten Drehstützer drehbaren Bewegkontakt unter Ausbildung eines Hauptstrompfades in einer ersten Position des Bewegkontaktes, Ausbildung einer Trennstrecke in einer zweiten Position des drehbaren Bewegkontaktes und Ausbildung einer Erdungsstellung mit einem Erdungskontaktsystem in einer dritten Position des drehbaren Bewegungskontaktes, sowie einem Nebenstrompfad, gebildet aus dem ersten Festkontakt, dem zweiten Festkontakt, einem Löschkontaktsystem sowie einem ersten Schleifkontakt und einem zweiten Schleifkontakt zum Ausbilden einer leitenden Verbindung mit dem drehbaren Bewegkontakt in einem zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindlichen Drehwinkelbereich des drehbaren Bewegkontaktes derart, dass beim Einleiten einer Drehbewegung in den drehbaren Bewegkontakt eine Kommutierung eines über das Schaltgerät fließenden Wechselstromes vom Hauptstrompfad auf den Nebenstrompfad ermöglicht ist, wobei der drehbare Bewegkontakt Mittel zum Unterbrechen des Löschkontaktsystems aufweist, und bei gelöschtem Lichtbogen und Einleiten weiterer Drehbewegung ein Ausbilden der Trennstrecke ermöglicht ist, wobei das Löschkontaktsystem eine Vakuumschaltröhre umfasst.
  • Ein Lasttrennschalter für Mittelspannungs-Schaltanlagen ist beispielsweise aus der DE 10 2004 006 476 A1 bekannt und umfasst ein Hauptkontaktsystem sowie einen Nebenschlusszweig, in welchem Nebenschlusszweig eine Löschkontaktanordnung zum Löschen eines Lichtbogens sowie eine Trennkontaktanordnung zum Bereitstellen einer Spannungsfestigkeit vorgesehen sind.
  • Ein Dreistellungslasttrennschalter der eingangs genannten Art ist aus der EP 0693763 B1 bekannt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Dreistellungslasttrennschalter der eingangs genannten Art auszubilden, welches bei einem kompakten Aufbau kostengünstig herstellbar ist.
  • Erfindungsgemäß gelöst wird dies dadurch, dass die Mittel eine Kurvenscheibe zur Betätigung einer mittels eines Führungselementes mit einem Bewegkontakt-Anschlussbolzen der Vakuumschaltröhre gekoppelten Wippe umfassen und die Mittel weiterhin einen Klappmechanismus derart aufweisen, dass bei einem Einschaltvorgang des Dreistellungslasttrennschalters aus der dritten oder der zweiten Position des drehbaren Bewegungskontaktes in seine erste Position das Löschkontaktsystem unterbrochen ist.
  • Ein derartiger Dreistellungslasttrennschalter weist einerseits einen kompakten Aufbau auf, weil durch die diametrale Anordnung von erstem Festkontakt und zweitem Festkontakt zueinander sowie dem dazwischen angeordneten drehbaren Bewegkontakt eine Anordnung von Hauptstrompfad und Nebenstrompfad auf kleinem Bauraum nebeneinander ermöglicht ist, indem bei der Drehbewegung eine Kommutierung des über das Schaltgerät geführten Wechselstromes vom Hauptstrompfad auf den Nebenstrompfad ermöglicht ist. Andererseits weist ein derartiges Schaltgerät einen kostengünstigen Aufbau auf, weil durch das im Nebenstrompfad angeordnete Löschkontaktsystem sowohl dieses als auch die ersten und zweiten Schleifkontakte sowie weitere Verbindungsmittel zu dem ersten bzw. dem zweiten Festkontakt aus kostengünstigem Material, wie beispielsweise Stahl oder Edelstahl oder Aluminium oder dergleichen, herstellbar sind, weil über den Nebenstrompfad lediglich kurzzeitig bei einem Schaltvorgang ein Strom geführt wird, bis nach Lichtbogenlöschung im Löschkontaktsystem ein Überführen in die Trennstellung des Dreistellungslasttrennschalters geschieht, so dass die Anforderungen an die Materialeigenschaften des Nebenstrompfades geringer sind als die Anforderungen an die Materialeigenschaften des Hauptstrompfades. Der Aufbau mit Kurvenscheibe ist dabei mechanisch einfach und damit kompakt und kostengünstig, da mit diesem Aufbau lediglich Arbeit gegen die geringe Federkraft der Kontaktdruckfeder des Löschkontaktsystems zu verrichten ist und durch den Klappmechanismus ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass ein Einschaltvorgang des Schaltgerätes durch Einleiten der Drehbewegung in die entgegengesetzte Richtung und Überführung des drehbaren Bewegkontaktes aus der dritten oder der zweiten Position in die erste Position der Einschaltvorgang ohne elektrische Beeinflussung über den Nebenstrompfad und insbesondere ohne Beteiligung der Vakuumschaltröhre des Löschkontaktsystems ausgeführt wird, so dass an die Vakuumschaltröhre keine Anforderungen bezüglich Einschaltfestigkeit oder dergleichen gestellt werden, weil ein Einschaltlichtbogen beim Einschaltvorgang zwischen dem drehbaren Bewegkontakt und den ersten bzw. zweiten Festkontakten gezündet wird, was insbesondere bei Anordnung des Dreistellungslasttrennschalters in einem mit einem Isoliermedium, beispielsweise einem Isoliergas oder einer Isolierflüssigkeit gefüllten Gehäuse eine einfache, im Gegensatz zur Einschaltung in der Vakuumschaltröhre kostengünstigere Möglichkeit zur Ausführung eines Einschaltvorganges darstellt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Vakuumschaltröhre ein mittels einer Kontaktdruckfeder schließbares Kontaktsystem auf. Das Kontaktsystem der Vakuumschaltröhre ist durch die Kontaktdruckfeder in seinem geschlossenen Zustand gehalten, solange die Mittel des drehbaren Bewegkontaktes zum Unterbrechen des Löschkontaktsystems nicht an diesem angreifen, so dass durch die Anordnung des Löschkontaktsystems im Nebenstrompfad insbesondere für die Kontaktdruckfeder nur eine geringe Federkraft notwendig ist, da über den Nebenstrompfad kein Kurzschlussstrom geführt, ein- oder ausgeschaltet wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Erdungskontaktsystem durch einen Erdungskontakt, den zweiten Schleifkontakt als Erdungsgegenkontakt sowie den drehbaren Bewegungskontakt gebildet. Dadurch ist in einfacher und kompakter Weise ein Dreistellungslasttrennschalter mit den Stellungen EIN, AUS und ERDE gebildet.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1:
    ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltgerätes in einer ersten Position;
    Figuren 2 und 3:
    das Schaltgerät der Figur 1 in einer Trennstellung bzw. einer Erdungsstellung;
    Figur 4:
    eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines dreiphasigen Schaltgerätes gemäß dem Schaltgerät der Figur 1.
  • Figur 1 zeigt einen Dreistellungslasttrennschalter 1 zur Anwendung in Mittelspannungs-Schaltanlagen, welche figürlich nicht näher dargestellt sind, wobei der Dreistellungslasttrennschalter 1 mit einem ersten Festkontakt 2 mit einem Sammelschienenanschluss der Schaltanlage verbindbar ist und mit einem zweiten Festkontakt 3 mit einem Kabelabgang der Mittelspannungs-Schaltanlage verbindbar ist. Der erste Festkontakt 2 und der zweite Festkontakt 3, welche vorzugsweise aus Kupfer als Material ausgebildet sind, bilden gemeinsam mit einem drehbaren Bewegkontakt 4 ein Hauptkontaktsystem und einen Hauptstrompfad des Dreistellungslasttrennschalters 1 aus. Der Bewegkontakt 4 ist als Messerpaar ausgebildet und umfasst ein erstes Messerpaarende 5 sowie ein zweites Messerpaarende 6 und eine figürlich nicht dargestellte weitere leitende Verbindung zwischen erstem Messerpaarende 5 und zweitem Messerpaarende 6 und befindet sich in der Figur 1 in einer ersten Position, in welcher das erste Messerpaarende 5 mit dem ersten Festkontakt 2 eine leitende Verbindung ausbildet und das zweite Messerpaarende 6 mit dem zweiten Festkontakt 3 eine leitende Verbindung ausbildet, so dass ein Stromfluss über den Dreistellungslasttrennschalter 1 bzw. über den Hauptstrompfad ermöglicht ist. Der drehbare Bewegkontakt 4 ist dabei an einem Drehstützer 7 befestigt, in welchen Drehstützer 7 eine Antriebsbewegung eines figürlich ebenfalls nicht dargestellten Antriebes zur Drehung des Drehstützers 7, und damit Drehung des drehbaren Bewegkontaktes 4 ermöglicht ist. Am ersten Festkontakt 2 ist mittels einer leitenden Verbindung 8 ein Löschkontaktsystem 9 elektrisch leitend angeschlossen, welches Löschkontaktsystem 9 durch eine Vakuumschaltröhre 10 mit Bewegkontakt 11 und Festkontakt 12 gebildet ist, wobei das Löschkontaktsystem 9 in der Figur 1 sich im geschlossenen Zustand befindet, indem eine Kontaktdruckfeder 13 auf einen Bewegkontakt-Anschlussbolzen 14 eine Druckkraft ausübt zum Halten in der geschlossenen Stellung des Löschkontaktsystems 9. Der Bewegkontakt 11 des Löschkontaktsystems 9 ist wiederum leitend verbunden mit einem ersten Schleifkontakt 15. Ein zweiter Schleifkontakt 16 ist mittels eines weiteren leitenden Verbindungselementes 17 mit dem zweiten Festkontakt 3 elektrisch leitend verbunden, so dass nach Einleiten einer Drehbewegung in den Drehstützer 7 und Drehung des drehbaren Bewegkontaktes 4 in eine Kontaktstellung, in welcher sich das erste Messerpaarende 5 bzw. das zweite Messerpaarende 6 des drehbaren Bewegkontaktes 4 mit dem ersten Schleifkontakt 15 bzw. dem zweiten Schleifkontakt 16 in leitender Verbindung befindet, ein Nebenstrompfad über den ersten Festkontakt 2, die leitende Verbindung 8, das geschlossene Löschkontaktsystem 9, den ersten Schleifkontakt 15, den drehbaren Bewegkontakt 4, den zweiten Schleifkontakt 16, das leitende Verbindungselement 17 und den zweiten Festkontakt 3 gebildet ist, wie mit Bezug auf die Figur 2 weiter unten näher erläutert. Der erste Schleifkontakt 15 und der zweite Schleifkontakt 16 können beispielsweise aus Stahl gebildet sein. Am drehbaren Bewegkontakt 4 weiterhin vorgesehen ist eine Kurvenscheibe 18, welche eine Kurvenbahn 19 aufweist, durch die bei einer Drehbewegung des drehbaren Bewegkontaktes 4 eine Wippe 20 betätigbar ist, welche Wippe 20 an einem Drehpunkt 21 drehbar gelagert und mittels eines Führungsbolzens 22 in ihrer Bewegung entlang der Kurvenbahn geführt ist, wobei ein Führungselement 23 vorgesehen ist, durch welches die Wippe 20 den Bewegkontakt-Anschlussbolzen 14 des Löschkontaktsystems 9 bewegt und das Löschkontaktsystem 9 öffnet. Die Kurvenbahn 19 weist dabei einen ersten Abschnitt 19', dessen Verlauf zum Öffnen des Löschkontaktsystems 9 vorgesehen ist, sowie einen zweiten Abschnitt 19" mit einem maximalen Radius auf, durch den ein Offenhalten des Löschkontaktsystems über den Führungsbolzen 22 gewährleistet ist.
  • Ein Erdungskontakt 24 eines Erdungskontaktsystems ist vorgesehen zum Ausbilden einer Erdungsstellung des Dreistellungslasttrennschalters 1, welche weiter unten näher erläutert wird. An der Kurvenscheibe 18 ist ein Klappmechanismus 25 angeordnet, der einen Drehhebel 26 und einen Federhebel 27 sowie eine Feder 28 aufweist, und der dazu vorgesehen ist, dass bei einem Einschaltvorgang des Dreistellungslasttrennschalters 1 das Löschkontaktsystem 9 in seinem geöffneten Zustand bleibt, während der drehbare Bewegkontakt 4 aus der Erdungsstellung oder der Ausschaltstellung in die erste Position zurück durch Einleiten einer entgegen gesetzten Drehbewegung überführt wird, indem die Kurvenbahn 19 durch den Klappmechanismus ihren maximalen Radius behält, wie weiter unten näher erläutert. Beim Ausschaltvorgang schwenkt der Federhebel 27, welcher am Drehhebel 26 drehbar gehalten ist, durch den Führungsbolzen 22 gezwungen aus seiner Position der Figur 1 weg, wird aber, sobald durch die Drehbewegung der Führungsbolzen 22 auf der Kurvenbahn den maximalen Radius derselben erreicht hat, durch die Feder 28 zurück in seine ursprüngliche Stellung überführt, so dass bei einem Einschaltvorgang und einer Drehbewegung zurück auch in den Bereich der Kurvenbahn 19 den maximalen Radius aufweist und das Löschkontaktsystem 9 durch den auf dem maximalen Radius geführten Führungsbolzen 22 in dem geöffneten Zustand gehalten ist. Der Dreistellungslasttrennschalter 1 ist dabei
    in einem Gehäuse 29 angeordnet, welches mit einem Isoliergas oder einer Isolierflüssigkeit befüllbar ist und mittels Befestigungselementen, von denen lediglich eines beispielhaft mit 30 bezeichnet ist, an der Mittelspannungs-Schaltanlage befestigbar und montierbar ist.
  • Die Funktion des Dreistellungslasttrennschalters 1 der Figur 1 wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert. Wie bereits oben ausgeführt, befindet sich der Dreistellungslasttrennschalter 1 in der Figur 1 in seiner ersten Position mit ausgebildetem Hauptstrompfad über den ersten Festkontakt 2, den drehbaren Bewegkontakt 4 und dem zweiten Festkontakt 3. Beim Einleiten einer Antriebsbewegung in den Drehstützer 7 zum Ausführen eines Schaltvorganges und schlussendlich zum Ausbilden einer Trennstrecke zur dielektrischen Trennung wird zunächst eine figürlich nicht dargestellte Stellung erreicht, in welcher sich das erste Messerpaarende 5 sowohl mit dem ersten Festkontakt 2 als auch mit dem ersten Schleifkontakt 15 in leitender Verbindung befindet und das zweite Messerpaarende 6 sich mit dem zweiten Festkontakt 3 und dem zweiten Schleifkontakt 16 in elektrisch leitender Verbindung befindet, so dass zu diesem Zeitpunkt eine Kommutierung vom Hauptstrompfad auf den Nebenstrompfad bei geschlossenem Löschkontaktsystem 9 eingeleitet wird. Bei weiterer Drehbewegung befinden sich das erste Messerpaarende 5 bzw. das zweite Messerpaarende 6 dann nur noch in leitender Verbindung mit dem ersten Schleifkontakt 15 bzw. dem zweiten Schleifkontakt 16, so dass der Hauptstrompfad unterbrochen und die Kommutierung abgeschlossen ist. Dabei greift die Kurvenscheibe 18 mit ihrer Kurvenbahn 19 an der Wippe 20 an, so dass durch Drehung der Wippe 20 um den Drehpunkt 21 über das Führungselement 23 der Bewegkontakt-Anschlussbolzen 14 des Löschkontaktsystems 9 zu einer Bewegung veranlasst wird, welche gegen die Federkraft der Kontaktdruckfeder 13 einleitbar ist und zum Öffnen des Löschkontaktsystems 9 führt, so dass ein Lichtbogen im Löschkontaktsystem 9 der Vakuumschaltröhre 10 im Nebenstrompfad gezündet wird, welcher bei einem Stromnulldurchgang des über das Schaltgerät geführten Wechselstromes gelöscht wird. Bei weiterer Drehbewegung wird die Stellung der Figur 2 erreicht, in welcher sich der drehbare Bewegkontakt 4 in einer zweiten Position mit ausgebildeter Trennstellung und vollständig unterbrochenem Stromfluss befindet, wobei weiterhin die Kurvenscheibe 18 mit ihrer Kurvenbahn 19 immer noch an der Wippe 20 angreift und das Löschkontaktsystem 9 des Nebenstrompfades geöffnet bleibt, und zwischen den Messerpaarenden 5 bzw. 6 und den Festkontakten 2 bzw. 3 bzw. Schleifkontakten 15 bzw. 16 ein ausreichender Abstand besteht, um eine dielektrische Trennungsbedingung des Schaltgerätes bzw. der Mittelspannungs-Schaltanlage zu erfüllen.
  • Mit anderen Worten wird also zwischen der ersten Position des eingeschalteten Zustandes des Dreistellungslasttrennschalters 1 der Figur 1 und der zweiten Position mit ausgebildeter Trennstrecke des Dreistellungslasttrennschalters 1 der Figur 2 durch Einleiten einer Drehbewegung in den Drehstützer 7 und damit den drehbaren Bewegkontakt 4 ein Drehwinkelbereich des drehbaren Bewegkontaktes 4 derart durchschritten, dass zunächst eine Kommutierung des über das Schaltgerät fließenden Wechselstromes vom Hauptstrompfad auf den Nebenstrompfad ermöglicht ist und bei gelöschtem Lichtbogen und weiterer Drehbewegung eine Ausbildung der Trennstrecke unter Erreichen der zweiten Position der Figur 2 ermöglicht ist.
  • Beim Einleiten weiterer Drehbewegung erreicht der drehbare Bewegkontakt 4 schließlich seine dritte Stellung wie in Figur 3 dargestellt, in welcher er sich mit dem zweiten Festkontakt 3 einerseits über das erste Messerpaarende 5 und mit dem Erdungskontakt 24 über das zweite Messerpaarende 6 in leitender Verbindung befindet, so dass eine Erdung aller mit dem zweiten Festkontakt 3 in leitender Verbindung stehenden Anlagenteile ausgebildet ist.
  • Ein Einschaltvorgang des Dreistellungslasttrennschalters 1 geschieht durch Einleiten einer Drehbewegung in entgegen gesetzter Richtung zur Drehbewegung des Einschaltvorganges des in der Trennstellung oder der Erdungsstellung befindlichen Dreistellungslasttrennschalters 1, wie in Figur 3 dargestellt, und Drehung des drehbaren Bewegkontaktes 4 zurück in die Stellung der Figur 1, bis das erste Messerpaarende 5 mit dem ersten Festkontakt 2 bzw. das zweite Messerpaarende 6 mit dem zweiten Festkontakt 3 in leitende Verbindung gelangt.
  • Durch den Klappmechanismus 25 ist dabei gewährleistet, dass beim Einschaltvorgang das Löschkontaktsystem 9 in seinem geöffneten Zustand verbleibt, weil durch die Feder 28 der Federhebel 27 den maximalen Radius der Kurvenbahn zur Führung des Führungsbolzens 22 ergibt, wie bereits weiter oben beschrieben.
  • Dadurch ist es möglich, die Vakuumschaltröhre 10 des Löschkontaktsystems 9 kostengünstig auszuführen, da diese beim Einschaltvorgang nicht beteiligt ist und somit keine besonderen Anforderungen an die Einschaltfestigkeit der Vakuumschaltröhre 10 gestellt werden müssen. Weiterhin ist bei der Anordnung der Nebenstrompfad durch kostengünstige Materialien, wie beispielsweise Stahl, Edelstahl oder Aluminium ausbildbar, weil über den Nebenstrompfad lediglich kurzfristig kurzzeitig ein Strom geführt wird und insbesondere kein Kurzschlussstrom im Nebenstrompfad auftritt.
  • Figur 4 zeigt ein dreiphasiges Schaltgerät 1, wobei jede Phase 31, 32 oder 33 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 6 ausgebildet ist, von denen die Gehäuse 29 ersichtlich sind und wobei die einzelnen Phasen 31, 32 und 33 über Verbindungselemente 34 miteinander verbunden sind, so dass eine gleichzeitige Betätigung aller Phasen durch Einleitung einer Drehbewegung eines figürlich nicht dargestellten Antriebes in den Drehstützer 7 ermöglicht ist. Die Erdungskontakte 24 der Phasen 31, 32 und 33 sind über eine Erdungsschiene 35 miteinander verbunden, welche ihrerseits geerdet ist. Ein Rahmen 36 ist als Halterung des Dreistellungslasttrennschalters 1 und zum Anordnen von Sammelschienenanschlüssen 37, 38 und 39 sowie von Kabelabgangsanschlüssen 40, 41 und 42 der Schaltanlage vorgesehen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Dreistellungslasttrennschalter
    2
    erster Festkontakt
    3
    zweiter Festkontakt
    4
    Bewegkontakt
    5
    erstes Messerpaarende
    6
    zweites Messerpaarende
    7
    Drehstützer
    8
    leitende Verbindung
    9
    Löschkontaktsystem
    10
    Vakuumschaltröhre
    11
    Bewegkontakt
    12
    Festkontakt
    13
    Kontaktdruckfeder
    14
    Bewegkontakt-Anschlussbolzen
    15
    erster Schleifkontakt
    16
    zweiter Schleifkontakt
    17
    Verbindungselement
    18
    Kurvenscheibe
    19
    Kurvenbahn
    19'
    erster Abschnitt
    19"
    zweiter Abschnitt
    20
    Wippe
    21
    Drehpunkt
    22
    Führungsbolzen
    23
    Führungselement
    24
    Erdungskontakt
    25
    Klappmechanik
    26
    Drehhebel
    27
    Federhebel
    28
    Feder
    29
    Gehäuse
    30
    Befestigungselement
    31, 32, 33
    Phasen
    34
    Verbindungselemente
    35
    Erdungsschiene
    36
    Rahmen
    37, 38, 39
    Sammelschienenanschlüsse
    40, 41, 42
    Kabelabgangsanschlüsse

Claims (3)

  1. Dreistellungslasttrennschalter (1), für Mittelspannungs-Schaltanlagen mit einem Hauptkontaktsystem, gebildet aus einem ersten Festkontakt (2) und einem zweiten Festkontakt (3), welche sich diametral gegenüberstehen, und einem mittels einem mittig zwischen dem ersten Festkontakt (2) und dem zweiten Festkontakt (3) angeordneten Drehstützer (7) drehbaren Bewegkontakt (4) unter Ausbildung eines Hauptstrompfades in einer ersten Position des drehbaren Bewegkontaktes (4), Ausbildung einer Trennstrecke in einer zweiten Position des drehbaren Bewegkontaktes (4) und Ausbildung einer Erdungsstellung mit einem Erdungskontaktsystem in einer dritten Position des drehbaren Bewegungskontaktes, sowie einem Nebenstrompfad, gebildet aus dem ersten Festkontakt (2), dem zweiten Festkontakt (3), einem Löschkontaktsystem (9) sowie einem ersten Schleifkontakt (15) und einem zweiten Schleifkontakt (16) zum Ausbilden einer leitenden Verbindung mit dem drehbaren Bewegkontakt (4) in einem zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindlichen Drehwinkelbereich des drehbaren Bewegkontaktes (4) derart, dass beim Einleiten einer Drehbewegung in den drehbaren Bewegkontakt (4) eine Kommutierung eines über das Schaltgerät fließenden Wechselstromes vom Hauptstrompfad auf den Nebenstrompfad ermöglicht ist, wobei der drehbare Bewegkontakt (4) Mittel (18, 19, 25) zum Unterbrechen des Löschkontaktsystems (9) aufweist, und bei gelöschtem Lichtbogen und Einleiten weiterer Drehbewegung ein Ausbilden der Trennstrecke ermöglicht ist, wobei das Löschkontaktsystem (9) eine Vakuumschaltröhre (10) umfasst, wobei die Mittel (18, 19, 25) eine Kurvenscheibe (18) zur Betätigung einer mittels eines Führungselementes (23) mit einem Bewegkontakt-Anschlussbolzen (14) der Vakuumschaltröhre (10) gekoppelten Wippe (20) umfassen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Mittel (18, 19, 25) weiterhin einen Klappmechanismus (25) aufweisen derart, dass bei einem Einschaltvorgang des Dreistellungslasttrennschalters (1) aus der dritten oder der zweiten Position des drehbaren Bewegkontaktes (4) in seine erste Position das Löschkontaktsystem (9) unterbrochen ist.
  2. Schaltgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vakuumschaltröhre (10) ein mittels einer Kontaktdruckfeder (13) schließbares Kontaktsystem aufweist.
  3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2"
    dadurch gekennzeichnet, d a s s
    das Erdungskontaktsystem durch einen Erdungskontakt (24), den zweiten Festkontakt (3) als Erdungsgegenkontakt sowie den drehbaren Bewegungskontakt (4) gebildet ist.
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