WO2016202521A1 - Schnell schliessendes schaltelement - Google Patents

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WO2016202521A1
WO2016202521A1 PCT/EP2016/061285 EP2016061285W WO2016202521A1 WO 2016202521 A1 WO2016202521 A1 WO 2016202521A1 EP 2016061285 W EP2016061285 W EP 2016061285W WO 2016202521 A1 WO2016202521 A1 WO 2016202521A1
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WO
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contact
switch
moving contact
moving
guide
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/061285
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English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Schmidt
Martin Böttcher
Karsten Freundt
Stefan Lecheler
Thomas ERLWEIN
Sarai GONZALEZ
Christian HEINRICHS
Dorothea POHLMANN
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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Priority to RU2017143769A priority patent/RU2685690C1/ru
Priority to AU2016279627A priority patent/AU2016279627B2/en
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    • H01H31/26—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means with movable contact that remains electrically connected to one line in open position of switch
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/68—Liquid-break switches, e.g. oil-break
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor
    • H01H2003/3089—Devices for manual releasing of locked charged spring motor; Devices for remote releasing

Definitions

  • a fast-closing switching element relates to a quick closing scarf Tele ⁇ element, in particular a quick-acting grounding scarf ⁇ ter, particularly for use in low voltage systems, medium-voltage equipment or high-voltage equipment.
  • a switch is known which uses a chemical gas generator to move the movable contact of the switch.
  • a disadvantage of the use of chemical gas reactors is the use of reactive propellants, which are subject to aging and thus require a corresponding periodic maintenance.
  • a disadvantage is in particular the costly dop ⁇ pelte execution of the vacuum chamber and the associated long switching paths that must cover the movable contact piece, and thus longer switching times.
  • Another disadvantage is that the connected in case of switching vacuum not simply disconnected again and the switch again can be used even if the chemical gas generator has been renewed.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved fast-switching switch, which switches both faster or at least switches quickly, and can be produced in Ver ⁇ equal to the prior art inexpensively, and is less expensive than switches from the prior art, as well as after a switching case is reusable.
  • An inventive switch for quickly establishing a ground connection and thus in particular for deleting an arc fault beitra ⁇ gender earthing switch for a switchgear, in particular a low-voltage system or a medium voltage installation or high-voltage installation, besides, has the following characteristics:
  • the bridge is Isolierstre ⁇ at least partially filled with Isolieirrikeit, in particular as insulating oil or Isolierester,
  • the locking mechanism comprises at least:
  • an actuating element such as a blocking cage or a half-wave
  • a locking device such as a ball or pawl
  • the blocking agent is connectable to the moving contact
  • the mechanical energy storage is connectable to the blocking agent
  • the blocking agent is durable by means of a locking device with the locking cage
  • Locking cage can be released by means of a triggering device
  • the contact guide serves both to guide the movement of the moving contact and to make contact with the moving contact
  • the insulating liquid can be displaced from the moving contact when closing the earthing switch ⁇ ters.
  • the insulating section can be completely filled with insulating liquid 30, wherein the insulating liquid 30 is displaced upon closure of the switch, ie in the event of a switch, into a displacement volume not shown, preferably displaced into a displacement volume arising behind the moving moving contact.
  • the displacement volume in the open switch state can be closed by a separating device, in particular with a flap or a valve or a bidirectional valve as the separating device. Only when the switch is triggered, ie when the tripping device is triggered, is the disconnecting device then opened and / or unlocked.
  • An advantage of the solution according to the invention is that the driving force is available from the moment of triggering and is accelerated by the moving contact 17 immediately with maximum force be ⁇ .
  • Another advantage is that the life of a mechanical watch the energy accumulator, in particular a spring assembly, hö is ⁇ ago, when a gas generator, in particular higher than that of a chemical gas generator.
  • Another advantage is that special regulations regarding the storage and handling of explosives are not necessary neither in production nor in use.
  • Switch can be checked, as a loading and unloading of the mechanical energy storage, in particular the tensioning and relaxing of the spring assembly, is possible and by Mes ⁇ sung, for example, the clamping torque and a function of the drive is given in principle. This enables a simp ⁇ che quality control in production and, if necessary. In or on the installed system.
  • a test of the electrical trip circuit, in particular solenoid coil 19 or strap 20 is possible at any time safely.
  • the insulating liquid after a switching case and reopening of the
  • Switch and / or clamping of the mechanical energy storage so more generally the introduction of mechanical energy in the mechanical memory, again transported from the displacement volume in the insulating section and optionally the insulating section again separated from the displacement volume, for example by a flap, and optionally the separation device between the insulating section and displacement volume locked again.
  • the locking agent 13, 16 consists of a pull rod 16 and a clamping nut 13, the Sperrvor ⁇ direction 14 is formed by locking balls 14, the mechanical energy storage 4 is realized by a spring package 4, and the triggering device 19 is formed by a release magnet ,
  • the clamping nut 13 can be the mechanical energy storage 4 initially or after a switching event energy to ⁇ again, in particular a spring assembly 4 are stretched again.
  • the moving contact 17 can be moved from the closed switch position to the opened switch position.
  • the spring assembly 4 in the relaxed state, with the aid of the clamping nut 13 is tensioned, and that the locking cage 15 with one or more screws to the pull rod 16 against tripping is securable.
  • the blocking agent 27 is formed by a control pin 27
  • the locking device 14 is formed by a blocking cage 15 and locking balls 14
  • the triggering device 19a, 19b of holding electrodes 19a, 19b and a clamping band 20 is formed, and the mechanical Ener ⁇ gie acknowledged 24 for triggering by a control spring 24 is realized.
  • the triggering of the switch takes place by a destruction of the clamping band 20 by an electric control pulse the
  • Blowing strap 20 burns.
  • the electrical control pulse is generated between the holding ⁇ electrodes 19 a, 19 b.
  • the strap 20 is made of carbon fibers, as these can be a high tensile stress tra ⁇ gen, engineered thin.
  • the carbon fiber has a comparatively high specific resistance and a low mass, so that little energy is required for burning through.
  • the actuator is formed by a Halbwel ⁇ le and the locking device is a pawl.
  • the contact guide 5 is designed such that the moving contact only in a final ⁇ phase of a closing operation of the earthing switch 1, so shortly before the moving contact 17 hits the fixed contact 8, a large-scale mechanical contact between moving contact 17 and fixed contact 8 is formed , which leads to a deceleration of the movement of the moving contact 17 and an electrical contact between contact guide 5 and moving contacts 17 be ⁇ acts.
  • the contact guide 5 and / or the moving contact 17 and / or the fixed contact 8 has a brake layer 9 in at least one region in which the moving contact 17 can be brought into contact with the contact guide 5 and / or the fixed contact 8, wherein the braking layer 9 consists of elekt ⁇ driven conductive material and is designed so that the speed of the moving contact 17 is reduced by the Auftref ⁇ fen on the brake lining.
  • the fixed contact 8 in the contact region with the moving contact has a brake layer 9, so that the alsschla ⁇ ing at high speed on the fixed contact 8 ing contact piece 17 is additionally braked by deformation of the electrically conductive brake layer 9.
  • the braking layer 9 by up ⁇ foamed metal or a suitable structured surface is plastically deformable.
  • the brake layer 9 at least partially melts due to the impact of the Be ⁇ wegternes 17 on the brake layer 9, and / or by the impact of the fixed contact 8 on the brake layer, and / or by the impact of the contact guide 5 and so the fixed contact 8 and / or the moving contact 17th
  • holes or channels are present in the moving contact and / or fixed contact, which allow the insulating liquid can escape from the closing gap between moving contact and fixed contact, even if the edges of moving contact and fixed contact already touch.
  • moving contact and fixed contact are formed as interlocking or partially interlocking cone ⁇ surfaces.
  • FIG. 1 cross-sectional view of a switch according to the invention, or earthing switch with magnetic tripping.
  • FIG. 2 shows a sectional view through a switch according to the invention or earthing switch with thermal tripping only the triggering mechanism is shown.
  • a fast grounding switch 1 wherein the trigger mechanism constitutes a magnetic trip containing ⁇ .
  • the triggering device 19 a Auslbüchermag ⁇ net 19 is used as the triggering device 19 .
  • the control pin (27) of the trigger magnet 19 acts on the locking cage 15 a.
  • the pull rod 16 is held by locking balls 14 in the locking cage 15. At its other end, the pull rod 16 is connected to the spring assembly 4 and the moving contact 17. Between the fixed contact 8 and the moving contact 17 in the open switching state an insulating track is present. This insulating gap is filled with an iso ⁇ lier meshkeit, in particular insulating or Isolierester 30th
  • FIG. 1 Also shown in FIG. 1 is an advantageous embodiment of the fixed contact 8 in which the fixed contact 8 has a braking layer 9 on its contact surface.
  • the special earthing switch 1 has an insulating housing 7 and an outer housing 25, which may also be designed in one piece.
  • the moving contact 17 is guided on at least part of the switching ⁇ distance by a contact guide 5.
  • This contact ⁇ guide 5 also serves to make electrical contact with the Be weguttones 17 in the closed position switch.
  • Contact guide 5 is electrically connected via a current bridge 23 with the ground ⁇ contact 22.
  • the ground contact 22 is also referred to as the second supply line 22.
  • the fixed contact 8 can be contacted via a first feed line 8 ⁇ .
  • a clamping nut 13 is pre ⁇ see. 2 shows a partial section of invention shown SEN earthing switch, wherein a thermal tripping is implemented here as an alternative solution.
  • the thermal release for the control spring 24 is by a clamping band 20 which is attached to the support electrodes 19a, 19b or is stretched over these holding electrodes 19a, 19b so that the STEU ⁇ erfeder 24 is held in the cocked position.
  • the control spring 24 is actuated in the case of triggering the control pin 27 which moves the locking cage 15 such that the moving contact is triggered and is accelerated by the control spring 24 in the direction of the fixed contact.
  • the tensioning band 20 can be thermally destroyed by an electrical pulse generated between the holding electrodes 19a, 19b and a switching triggered.
  • the screws 35 serve to fix the drawbar during maintenance or during the tensioning of the control spring 24th
  • Figure 3 shows an alternative triggering mechanism. Since ⁇ serves as an electromagnet triggering device 19 which can act with a control pin 27 on the movable, in particular rotatable, mounting a half-wave 15 ⁇ such that the pawl 14 ⁇ is released. That over the

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

Schalter, insbesondere ein Erdungsschalter (1) zum schnellen Herstellen einer Erdverbindung und zum Löschen eines Störlichtbogens für eine Schaltanlage, wobei der Erdungsschalter (1) mindestens einen Festkontakt (8) mit einer ersten Leitungszuführung (8`), einen Bewegkontakt (17), eine Kontaktführung (5) mit einer zweiten Leitungszuführung (22, 23), einen mechanischen Energiespeicher (4, 24), im geöffneten Zustand eine Isolierstrecke zwischen dem Festkontakt (8) und dem Bewegkontakt (17), wobei die Isolierstrecke zumindest teilweise mit Isolierflüssigkeit (30) gefüllt ist, eine Auslösevorrichtung (19, 19a, 19b), und einen Sperrmechanismus aufweist.

Description

Beschreibung
Schnell schließendes Schaltelement Die Erfindung betrifft ein schnell schließendes Schaltele¬ ment, insbesondere einen schnell schließenden Erdungsschal¬ ter, insbesondere zur Verwendung in Niederspannungsanlagen, Mittelspannungsanlagen oder Hochspannungsanlagen. Aus der US 2010219162 AI ist ein Schalter bekannt, der einen chemischen Gasgenerator einsetzt, um den beweglichen Kontakt des Schalters zu bewegen.
Ein Nachteil beim Einsatz chemischer Gasreaktoren besteht in der Verwendung von reaktiven Treibsätzen, die einer Alterung unterliegen und somit eine entsprechende regelmäßige Wartung erfordern .
Ein weiterer Nachteil der chemischen Gasreaktoren besteht da- rin, dass die Antriebskraft erst durch die Reaktion der che¬ mischen Stoffe, also der reaktiven Treibsätze, aufgebaut wer¬ den muss bevor der bewegliche Kontakt beschleunigt werden kann . Um eine statistische ungewollte Durchschlagsentladung und so einen ungewollten Kurzschluss zu vermeiden, offenbaren die US 2010219162 AI und die WO 10022938 AI die Verwendung von zwei getrennten Vakua, die im Schaltfall beide durch den bewegli¬ chen Kontakt zu überbrücken sind.
Nachteilig ist dabei insbesondere die kostenaufwendige dop¬ pelte Ausführung der Vakuumkammer und die damit verbundenen langen Schaltwege, die das bewegliche Schaltstück zurücklegen muss, und damit auch längere Schaltzeiten .
Außerdem nachteilig ist, dass die im Schaltfall verbundenen Vakua nicht einfach wieder getrennt und der Schalter erneut genutzt werden kann, selbst wenn der chemische Gasgenerator erneuert worden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen verbesserten schnell schaltenden Schalter bereitzustellen, der sowohl schneller schaltet oder zumindest schnell schaltet, als auch im Ver¬ gleich zum Stand der Technik kostengünstig produziert werden kann, als auch wartungsärmer ist als Schalter aus dem Stand der Technik, als auch nach einem Schaltfall wiederverwendbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des un¬ abhängigen Patentanpruchs 1 und die von diesen abhängigen Ansprüche gelöst.
Ein erfindungsgemäßer Schalter, insbesondere ein Erdungsschalter, zum schnellen Herstellen einer Erdverbindung und damit insbesondere zum Löschen eines Störlichtbogens beitra¬ gender Erdungsschalter für eine Schaltanlage, insbesondere eine Niederspannungsanlage oder eine Mittelspannungsanlage oder eine Hochspannungsanlage, weist dabei die folgenden Merkmale auf:
- einen Festkontakt mit einer ersten Leitungszuführung,
- einen Bewegkontakt,
- eine Kontaktführung mit einer zweiten Leitungszuführung,
- einen mechanischen Energiespeicher,
- im geöffneten Zustand eine Isolierstrecke zwischen dem Festkontakt und dem Bewegkontakt, wobei die Isolierstre¬ cke zumindest teilweise mit Isolieflüssigkeit , wie ins- besondere Isolieröl oder Isolierester, gefüllt ist,
- eine Auslösevorrichtung, und
- einen Sperrmechanismus.
In einer bevorzugten Ausführung weist der Sperrmechanismus mindestens auf:
o ein Stellelement, wie einen Sperrkäfig oder eine Halbwelle, o einer Sperrvorrichtung, wie eine Kugel oder Klinke, und
o einem Sperrvermittler oder Übertragungselement. Weiter wird bevorzugt, dass
- der Sperrvermittler mit dem Bewegkontakt verbindbar ist,
- der mechanische Energiespeicher mit dem Sperrvermittler verbindbar ist,
- der Sperrvermittler mittels einer Sperrvorrichtung mit dem Sperrkäfig haltbar ist,
- der Sperrvermittler von der Sperrvorrichtung aus dem
Sperrkäfig mittels einer Auslösevorrichtung entlassbar ist,
- der Bewegkontakt von dem mechanischen Energiespeicher mittels des Sperrvermittlers, oder über den Sperrver¬ mittler, derartig beschleunigbar ist, dass der Bewegkontakt mit dem Festkontakt kontaktierbar ist,
- die Kontaktführung sowohl der Führung der Bewegung des Bewegkontaktes dient als auch der Kontaktierung des Be- wegkontaktes dient, und
- die Isolierflüssigkeit beim Schließen des Erdungsschal¬ ters vom Bewegkontakt verdrängbar ist.
Insbesondere kann die Isolierstrecke vollständig mit Isolier- flüssigkeit 30 gefüllt sein, wobei die Isolierflüssigkeit 30 beim Schließen des Schalters, also im Schaltfall, in ein nicht gezeigtes Verdrängungsvolumen verdrängt wird, bevorzugt in ein hinter dem bewegten Bewegkontakt entstehendes Verdrängungsvolumen verdrängt wird. Bevorzugter Weise kann das Ver- drängungsvolumen im offenen Schalterzustand durch eine Trennungseinrichtung verschlossen sein, insbesondere mit einer Klappe oder einem Ventil oder einem bidirektionalen Ventil als Trennungseinrichtung. Erst mit Schalterauslösung, also Auslösung der Auslösevorrichtung wird dann die Trennungsein- richtung geöffnet und/oder entriegelt.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Lösung ist, dass die Antriebskraft vom Moment der Auslösung bereit steht und da- durch der Bewegkontakt 17 sofort mit maximaler Kraft be¬ schleunigt wird.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Lebensdauer eines mechani- sehen Energiespeichers, insbesondere eines Federpaketes, hö¬ her ist, als die eines Gasgenerators, insbesondere höher ist als die eines chemischen Gasgenerators.
Ein weiterer Vorteil ist, dass weder in der Fertigung noch im Einsatz spezielle Vorschriften bezüglich der Lagerung und der Handhabung von Explosivstoffen notwendig werden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die gesamte Funktion des
Schalters überprüft werden kann, da ein Laden und Entladen des mechanischen Energiespeichers, insbesondere das Spannen und Entspannen des Federpaketes, möglich ist und durch Mes¬ sung zum Beispiel des Spannmomentes auch eine Funktion des Antriebes prinzipiell gegeben ist. Das ermöglicht eine einfa¬ che Qualitätskontrolle in der Fertigung und ggfs. auch in oder an der montierten Anlage.
Eine Prüfung des elektrischen Auslösekreises, insbesondere Magnetspule 19 oder Spannband 20 ist jederzeit gefahrlos möglich .
Weiter vorteilhaft ist, dass es in Isolierflüssigkeiten, insbesondere Isolierölen oder Isolierestern, im Gegensatz zum Vakuum, keine Restwahrscheinlichkeit von statistischen unge¬ wollten Durchschlagsentladungen gibt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Isolierflüssigkeit nach einem Schaltfall und beim erneuten Öffnen des
Schalters und/oder Spannen des mechanischen Energiespeichers, also allgemeiner dem Einbringen von mechanischer Energie in den mechanischen Speicher, wieder aus dem Verdrängungsvolumen in die Isolierstrecke transportiert und gegebenenfalls die Isolierstrecke wieder vom Verdrängungsvolumen getrennt, zum Beispiel durch eine Klappe, und gegebenenfalls die Trennungs- einrichtung zwischen Isolierstrecke und Verdrängungsvolumen wieder verriegelt.
Bevorzugt wird, dass der Sperrvermittler 13, 16 aus einer Zugstange 16 und einer Spannmutter 13 besteht, die Sperrvor¬ richtung 14 von Sperrkugeln 14 gebildet wird, der mechanische Energiespeicher 4 durch ein Federpacket 4 realisiert wird, und die Auslösevorrichtung 19 durch einen Auslösemagneten gebildet wird.
Mittels der Spannmutter 13 kann dem mechanischen Energiespeicher 4 initial oder nach einem Schaltfall wieder Energie zu¬ geführt werden, insbesondere ein Federpaket 4 wieder gespannt werden. Dabei kann auch der Bewegkontakt 17 aus der geschlos- senen Schalterposition in die geöffnete Schalterposition bewegt werden.
Gegebenenfalls wird beim betätigen der Spannmutter 13 auch die Isolierflüssigkeit 30 von dem Verdrängungsvolumen in die Isolierstrecke transportiert.
Weiter wird bevorzugt, dass das Federpaket 4 im entspannten Zustand, mit Hilfe der Spannmutter 13 spannbar ist, und dass der Sperrkäfig 15 mit einer oder mehr Schrauben zur Zugstange 16 gegen Auslösung sicherbar ist.
Auch wird bevorzugt, dass der Sperrvermittler 27 von einem Steuerbolzen 27 gebildet wird, die Sperrvorrichtung 14, von einem Sperrkäfig 15 und von Sperrkugeln 14 gebildet wird, die Auslösevorrichtung 19a, 19b von Halteelektroden 19a, 19b und einem Spannband 20 gebildet wird, und der mechanische Ener¬ giespeicher 24 zum Auslösen durch eine Steuerfeder 24 realisiert wird.
Die Auslösung des Schalters erfolgt durch eine Zerstörung des Spannbandes 20, indem ein elektrischer Steuerimpuls das
Spannband 20 durchbrennt. Der elektrische Steuerimpuls wird dabei zwischen den Halte¬ elektroden 19a, 19b erzeugt.
In einer bevorzugten Ausführung wird das Spannband 20 aus Carbonfasern hergestellt, da diese eine hohe Zugspannung tra¬ gen und entsprechend dünn ausgelegt werden können. Zusätzlich hat die Carbonfaser einen vergleichsweise hohen spezifischen Widerstand und eine geringe Masse, so dass wenig Energie zum Durchbrennen erforderlich ist.
Auch wird bevorzugt, dass das Stellelement von einer Halbwel¬ le gebildet wird und die Sperrvorrichtung eine Klinke ist.
Ebenfalls bevorzugt wird, dass die Kontaktführung 5 derart gestaltet ist, dass der Bewegkontakt erst in einer Schluss¬ phase eines Schließvorganges des Erdungsschalters 1, also kurz bevor der Bewegkontakt 17 auf den Festkontakt 8 trifft, ein großflächiger mechanischer Kontakt zwischen Bewegkontakt 17 und Festkontakt 8 entsteht, der zu einer Abbremsung der Bewegung des Bewegkontaktes 17 führt und einen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktführung 5 und Bewegkontakte 17 be¬ wirkt .
Bevorzugt wird auch, dass die Kontaktführung 5 und/oder der Bewegkontakt 17 und/oder der Festkontakt 8 eine Bremsschicht 9 in mindestens einem Bereich aufweist, in der der Bewegkontakt 17 mit der Kontaktführung 5 und/oder dem Festkontakt 8 in Kontakt bringbar ist, wobei die Bremsschicht 9 aus elekt¬ risch leitendem Material besteht und so ausgelegt ist, dass die Geschwindigkeit des Bewegkontaktes 17 durch das Auftref¬ fen auf die Bremsschicht 9 verringert wird.
Auch wird bevorzugt, dass der Festkontakt 8 im Kontaktbereich mit dem Bewegkontakt eine Bremsschicht 9 aufweist, so dass das mit hoher Geschwindigkeit auf den Festkontakt 8 aufschla¬ gende bewegliche Kontaktstück 17 durch Verformung der elektrisch leitenden Bremsschicht 9 zusätzlich abgebremst wird. Weiter bevorzugt wird, dass die Bremsschicht 9 durch aufge¬ schäumtes Metall oder eine geeignet strukturierte Oberfläche plastisch verformbar ist. Ebenfalls bevorzugt wird, dass durch das Auftreffen des Be¬ wegkontaktes 17 auf die Bremsschicht 9, und/oder durch das Auftreffen des Festkontaktes 8 auf die Bremsschicht, und/oder durch das Auftreffen der Kontaktführung 5 auf die Bremsschicht, die Bremsschicht 9 zumindest teilweise aufschmilzt und so den Festkontakt 8 und/oder den Bewegkontakt 17
und/oder die Kontaktführung 5 mit dem Festkontakt 8 und/oder dem Bewegkontakt 17 und/oder der Kontaktführung 5 verlötet oder verlötbar ist.
Bevorzugt wird auch, dass der Hauptstrom im geschlossenen Schaltzustand vom Festkontakt (8) über die Bremsschicht (9), den Bewegkontakt (17), die Kontaktführung (5), zu einer zweiten Leitungszuführung (22, 23), bestehend aus einer Strombrücken (23) und einem feststehenden Massekontakt (22), fließt.
Auch wird bevorzugt, dass Bohrungen oder Kanäle im Bewegkontakt und/oder Festkontakt vorhanden sind, die es erlauben, das Isolierflüssigkeit aus dem sich schließenden Zwischenraum zwischen Bewegkontakt und Festkontakt austreten kann, auch wenn sich die Ränder von Bewegkontakt und Festkontakt bereits berühren. Insbesondere wenn Bewegkontakt und Festkontakt als ineinandergreifende oder teilweise ineinandergreifende Kegel¬ flächen ausgebildet sind. Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von Ausfüh¬ rungsbeispielen und Figuren erläutert
Figur 1 Schnittbild durch einen erfindungsgemäßen Schalters, bzw. Erdungsschalter mit magnetischer Auslö- sung.
Figur 2 Schnittbild durch einen erfindungsgemäßen Schalters, bzw. Erdungsschalter mit thermischer Auslö- sung, wobei nur der Auslösungsmechanismus gezeigt ist .
Figur 3 Alternativer Auslösungsmechanismus
In Figur 1 ist ein schneller Erdungsschalter 1 dargestellt, wobei der Auslösemechanismus eine magnetische Auslösung bein¬ haltet. Dabei wird als Auslösevorrichtung 19 ein Auslösemag¬ net 19 verwendet. Der Steuerbolzen (27) des Auslösemagneten 19 wirkt auf den Sperrkäfig 15 ein. Die Zugstange 16 wird durch Sperrkugeln 14 im Sperrkäfig 15 gehalten. An ihrem anderen Ende ist die Zugstange 16 mit dem Federpaket 4 und dem Bewegkontakt 17 verbunden. Zwischen dem Festkontakt 8 und dem Bewegkontakt 17 ist im geöffneten Schaltzustand eine Isolier- strecke vorhanden. Diese Isolierstrecke ist mit einer Iso¬ lierflüssigkeit, insbesondere Isolieröl oder Isolierester 30 gefüllt .
Auch ist in der Figur 1 eine vorteilhafte Ausführung des Festkontaktes 8 gezeigt, in der der Festkontakt 8 an seiner Kontaktfläche eine Bremsschicht 9 aufweist.
Desweiteren weist der spezielle Erdungsschalter 1 ein Isoliergehäuse 7 und ein äußeres Gehäuse 25 auf, die auch ein- teilig ausgeführt sein können.
Der Bewegkontakt 17 wird auf zumindest einem Teil der Schalt¬ strecke durch eine Kontaktführung 5 geführt. Diese Kontakt¬ führung 5 dient auch der elektrischen Kontaktierung des Be- wegkontaktes 17 in der geschlossenen Schalterstellung. Die
Kontaktführung 5 wird über eine Strombrücke 23 mit dem Masse¬ kontakt 22 elektrisch verbunden. Der Massekontakt 22 wird auch als zweite Zuleitung 22 bezeichnet. Der Festkontakt 8 kann über eine erste Zuleitung 8λ kontaktiert werden.
Zum Spannen des Federpaketes 4 ist eine Spannmutter 13 vorge¬ sehen . Die Figur 2 zeigt einen Teilausschnitt eines erfindungsgemä¬ ßen Erdungsschalters, wobei hier als Alternativlösung eine thermische Auslösung realisiert ist. Die thermische Auslösung für die Steuerfeder 24 wird durch ein Spannband 20, welches an den Halteelektroden 19a, 19b befestigt ist oder über diese Halteelektroden 19a, 19b derart gespannt ist, dass die Steu¬ erfeder 24 in der gespannten Position gehalten wird. Die Steuerfeder 24 betätigt im Auslösefall den Steuerbolzen 27, der den Sperrkäfig 15 derart bewegt, dass der Bewegkontakt ausgelöst wird und durch die Steuerfeder 24 in Richtung des Festkontaktes beschleunigt wird.
Das Spannband 20 kann über einen elektrischen Impuls, der zwischen den Halteelektroden 19a, 19b erzeugt wird, thermisch zerstört und ein Schalten so ausgelöst werden.
Die Schrauben 35 dienen der Fixierung der Zugstange während Wartungsarbeiten oder während des Spannens der Steuerfeder 24.
Die Figur 3 zeigt einen alternativen Auslösemechanismus. Da¬ bei dient ein Elektromagnet als Auslösevorrichtung 19, der mit einem Steuerbolzen 27 auf die bewegbar, insbesondere drehbare, Halterung einer Halbwelle 15 λ derart einwirken kann, dass die Klinke 14 λ freigegeben wird. Das über die
Zugstange 16 mit der Klinke 14 λ verbundene Federpaket 4, in Figur 3 nicht dargestellt, bewirk bei einem Freigeben der Klinke 14 λ von der Halbwelle 15 λ eine Beschleunigung des Be¬ wegkontaktes 17 zum Festkontakt 8, Bewegkontakt und Festkon- takt in Figur 3 nicht dargestellt.

Claims

Patentansprüche
Schalter, insbesondere ein Erdungsschalter (1) zum schnellen Herstellen einer Erdverbindung und insbesondere auch zum Löschen eines Störlichtbogens, für eine Schaltanla¬ ge, wobei
der Erdungsschalter (1) zumindest aufweist:
einen Festkontakt (8) mit einer ersten Leitungszuführung ( 8 λ ) ,
einen Bewegkontakt (17),
eine Kontaktführung (5) mit einer zweiten Leitungszuführung (22, 23),
einen mechanischen Energiespeicher (4, 24),
im geöffneten Zustand eine Isolierstrecke zwischen dem Festkontakt (8) und dem Bewegkontakt (17), wobei die Isolierstrecke zumindest teilweise mit Isolier¬ flüssigkeit (30) gefüllt ist,
eine Auslösevorrichtung (19, 19a, 19b), und
einen Sperrmechanismus.
Schalter, insbesondere Erdungsschalter (1) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Sperrmechanismus mindestens umfasst:
einem Sperrkäfig (15),
einer Sperrvorrichtung (14, 20) und
einem Sperrvermittler (13, 16, 27) .
3. Schalter, insbesondere Erdungsschalter (1) nach Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Sperrvermittler (16, 13, 27) mit dem Bewegkontakt (17) verbindbar ist,
der mechanische Energiespeicher (4, 24) mit dem Sperrvermittler (16, 13, 27) verbindbar ist,
der Sperrvermittler (16, 13, 27) mittels einer Sperrvorrichtung (14) in dem Sperrkäfig (15) halterbar ist, der Sperrvermittler (16, 13, 27) von der Sperrvorrichtung (14, 20) aus Sperrkäfig (15) mittels einer Auslösevorrichtung (19, 19a, 19b) entlassbar ist, der Bewegkontakt (17) von dem mechanische Energie¬ speicher (4) über den Sperrvermittlers (16, 13, 27) derart beschleunigbar ist, dass der Bewegkontakt (17) mit dem Festkontakt (8) kontaktierbar ist,
die Kontaktführung (5) sowohl der Führung der Bewegung des Bewegkontaktes (17) dient als auch der Kon- taktierung des Bewegkontaktes (17) dient, und
die Isolierflüssigkeit (30) beim Schließen des Er¬ dungsschalters vom Bewegkontakt (17) verdrängbar ist.
4. Schalter, insbesondere Erdungsschalter (1) nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Sperrvermittler (13, 16) aus einer Zugstange (16) und einer Spannmutter (13) besteht,
die Sperrvorrichtung (14) von Sperrkugeln (14) gebildet wird,
der mechanische Energiespeicher (4) durch ein Federpacket (4) realisiert wird, und
die Auslösevorrichtung (19) mit einem Auslösemagneten gebildet wird.
5. Erdungsschalter (1) nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Federpaket (4) im entspannten Zustand, mit Hilfe der Spannmutter (13) spannbar ist, und dass der Sperrkäfig (20) mit Schrauben zur Zugstange (16) gegen Auslösung sicherbar ist.
6. Schalter, insbesondere Erdungsschalter (1) nach Anspruch 2 oder 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Sperrvermittler (27) von einem Steuerbolzen (27) gebildet wird, die Sperrvorrichtung (14, 20) von Sperrkugeln (14) und einem Spannband (20) gebildet wird,
die Auslösevorrichtung (19a, 19b) von Halteelektroden (19a, 19b) gebildet wird, und
- der mechanische Energiespeicher (24) durch eine Steuerfeder (24) realisiert wird.
7. Schalter, insbesondere Erdungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kontaktführung (5) derart gestaltet ist, dass der Bewegkontakt erst in einer Schlussphase eines Schlie߬ vorganges des Erdungsschalters (1), also kurz bevor der Bewegkontakt (17) auf den Festkontakt (8) trifft, ein großflächiger mechanischer Kontakt zwischen Bewegkontakt
(17) und Festkontakt (8) entsteht, der zu einer Abbrem- sung der Bewegung des Bewegkontaktes (17) führt und ei¬ nen elektrischen Kontakt zwischen Kontaktführung (5) und Bewegkontakte (17) bewirkt.
8. Schalter, insbesondere Erdungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kontaktführung (5) und/oder der Bewegkontakt (17) und/oder der Festkontakt (8) eine Bremsschicht (9) in mindestens einem Bereich aufweist, in der der Bewegkontakt (17) mit der Kontaktführung (5) und/oder dem Festkontakt (8) in Kontakt bringbar ist, wobei die Brems¬ schicht (5) aus elektrisch leitendem Material besteht und so ausgelegt ist, dass die Geschwindigkeit des Be¬ wegkontaktes (17) durch das Auftreffen auf die Brems¬ schicht (9) verringert wird.
9. Schalter, insbesondere Erdungsschalter (1) nach An- spruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Festkontakt (8) im Kontaktbereich mit dem Bewegkontakt eine Bremsschicht (9) aufweist, so dass das mit ho- her Geschwindigkeit auf den Festkontakt (8) aufschlagen¬ de bewegliche Kontaktstück (17) durch Verformung der elektrisch leitenden Bremsschicht (9) zusätzlich abgebremst wird.
10. Schalter, insbesondere Erdungsschalter (1) nach Anspruch 8 oder 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Bremsschicht (9) durch aufgeschäumtes Metall oder eine geeignet strukturierte Oberfläche plastisch ver¬ formbar ist.
11. Schalter, insbesondere Erdungsschalter (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch das Auftreffen des Bewegkontaktes (17) auf die Bremsschicht (9), und/oder
durch das Auftreffen des Festkontaktes (8) auf die Bremsschicht, und/oder
- durch das Auftreffen der Kontaktführung (5) auf die
BremsSchicht,
die Bremsschicht (9) zumindest teilweise aufschmilzt und so
den Festkontakt (8) und/oder den Bewegkontakt (17) und/oder die Kontaktführung (5) mit
dem Festkontakt (8) und/oder dem Bewegkontakt (17) und/oder der Kontaktführung (5)
verlötet .
12. Schalter, insbesondere Erdungsschalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hauptstrom im geschlossenen Schaltzustand vom Festkontakt (8) über die Bremsschicht (9), den Bewegkontakt (17), die Kontaktführung (5), zu einer zweiten Leitungszuführung (22, 23), bestehend aus einer Strombrücken (23) und einem feststehenden Massekontakt (22), fließt.
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