DE102005017902A1

DE102005017902A1 - Lasttrennschalter sowie Schaltanlage mit Lasttrennschalter

Info

Publication number: DE102005017902A1
Application number: DE102005017902A
Authority: DE
Inventors: Ole Granhaug; Jan-Henrik Kuhlefelt; Pål Skryten; Stanley Lohne; Robert Espeseth
Original assignee: ABB Technology AG
Current assignee: ABB Technology AG
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2006-10-19
Also published as: CN101164131A; PL1872380T3; US7767917B2; EP1872380B1; NO20075909L; NO338574B1; EP1872380A2; DK1872380T3; ES2622428T3; WO2006111338A3; US20090065333A1; WO2006111338A2; CN101164131B

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter mit einem Gehäuse, das einen den Antrieb aufnehmenden ersten Gehäuseabschnitt und einen ein feststehendes Kontaktstück und ein lang gestrecktes bewegliches Kontaktstück aufnehmenden zweiten Gehäuseabschnitt aufweist, wobei der zweite Gehäuseabschnitt eine dem beweglichen Kontaktstück angepasste Längserstreckung aufweist. Am zweiten Gehäuseabschnitt sind dieses umgebende Feldsteuerringe angebracht, von denen der erste im Bereich des feststehenden Kontaktstückes und der zweite im Bereich der Ausschaltstellung des beweglichen Kontaktstückes angeordnet sind, und dass der erste Feldsteuerring an das Potential des feststehenden Kontaktstückes und der zweite an das Potential des beweglichen Kontaktstückes in dessen Ausschaltstellung über je einen Verbindungsleiter angeschlossen sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lasttrennschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Schaltanlage mit dem Lasttrennschalter.

Ein Lasttrennschalter der eingangs genannten Art ist an sich bekannt. Es besitzt zwei Gehäuseabschnitte, von denen ein Gehäuseabschnitt den Antrieb aufnimmt. Dieser Antrieb umfasst einen mittels einer Antriebswelle angetriebenen Schwenkhebel, an dessen freiem Ende ein stangenartiger Kontaktträger unter Zwischenführung eines Verbindungshebels angelenkt ist. Dieser stangenartige Kontaktträger trägt an seinem freien Ende das bewegliche Kontaktstück, das mit einem feststehenden Kontaktstück eine Kontaktstelle bildet.

Der Kontaktträger ist innerhalb eines langgestreckten zylindrischen Behälters geführt und bei einer Ausschalthandlung trennt sich das bewegliche Kontaktstück vom feststehenden Kontaktstück, wobei ein Lichtbogen gezogen wird, der innerhalb des Behälters beblasen und gelöscht wird. Zwischen den beiden Kontaktstücken befindet sich in Ausschaltstellung eine Trennstrecke mit einer durch eine Norm bestimmte Länge.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine geeignete Feldsteuerung innerhalb der Trennstrecke zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß also sind am zweiten Gehäuseabschnitt dieses umgebende Feldsteuerringe angebracht, von denen der ersten im Bereich des feststehenden Kontaktstückes und der zweite im Bereich der Ausschaltstellung des beweglichen Kontaktstückes angeordnet sind. Der Feldsteuerring ist an das Potential des feststehenden Kontaktstückes und der zweite Feldsteuerring an das Potential des beweglichen Kontaktstückes in dessen Ausschaltstellung über je einen Verbindungsleiter angeschlossen.

Mit dieser Ausgestaltung wird das elektrische Feld zwischen den beiden Kontaktstücken in der Ausschaltstellung vergleichmäßigt, weil das elektrische Potential des feststehenden Kontaktstückes Hochspannung und das elektrische Potential des beweglichen Kontaktstückes dann Erde ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der zweite Feldsteuerring innerhalb der zwischen den beiden Kontaktstücken befindlichen Trennstrecke angeordnet sein, dergestalt, dass sich das bewegliche Kontaktstück unmittelbar außerhalb des Bereiches zwischen den beiden Feldsteuerringen befindet.

Die Feldsteuerringe können dabei auf der Außenseite des zweiten Gehäuseabschnittes festgeklebt sein; es besteht dabei aber auch die Möglichkeit, dass der erste Feldsteuerring am freien Ende der Außenseite eines Topfes angeformt ist, welcher Topf über das freie Ende des ersten Gehäuseabschnittes gestülpt ist. Am Boden des Topfes ist das feststehende Kontaktstück befestigt und auf der Außenseite des Bodens ist dann der Abgangsleiter des Lasttrennschalters anzuschließen.

Die Erfindung betrifft außerdem auch eine elektrische Schaltanlage, in welcher der Lasttrennschalter eingebaut ist, wobei diese Schaltanlage dadurch gekennzeichnet ist, dass am zweiten Gehäuseabschnitt dieses umgebende Feldsteuerringe angebracht sind, von denen der erste im Bereich des feststehenden Kontaktstückes und der zweite im Bereich der Ausschaltstellung des beweglichen Kontaktstückes angeordnet ist, und dass der erste Feldsteuerring an das Potential des feststehenden Kontaktstückes und der zweite an das Potential des beweglichen Kontaktstückes in dessen Ausschaltstellung über je einen Verbindungsleiter angeschlossen sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen weitere Ausführungsformen, Verbesserungen und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
1 eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Lasttrennschalters,
2 eine perspektivische Ansicht des Schalters und
3 eine perspektivische Ansicht eines Details des Gehäuses.
Ein Lasttrennschalter 10 umfasst ein Gehäuse 11, das zwei Gehäuseabschnitte 12, 13 aufweist, von denen der erste Gehäuseabschnitt 12 einen Antrieb 14 und der zweite Gehäuseabschnitt 13 eine Kontaktstelle 15 enthält. Der Antrieb 14 besitzt einen schwenkbaren Antriebshebel 16, der mit einer mit einem Profil 17 versehenen Antriebswelle 18 formschlüssig zusammenwirkt. Das Profil 17 ist ein Nutenprofil; es könnte auch ein Mehreckprofil oder dergleichen sein. Das freie Ende des Antriebshebels 16 ist über einen Verbindungshebel 19 gelenkig mit einem stangenartigen Kontaktträger 20 verbunden, an dessen freiem Ende ein bewegliches Kontaktstück 21 befestigt ist. Das bewegliche Kontaktstück 21 wirkt mit einem feststehenden Kontaktstück 22 zusammen. Der Aufbau und die Wirkungsweise sind an sich bekannt, so dass hierzu nichts näheres ausgesagt werden soll, lediglich soviel, dass die Kontaktstelle eine Hauptkontaktstelle mit Kontakttulpen, über welche der Strom in Einschaltstellung fließt, und eine lichtbogenfeste Zusatzkontaktstelle aufweist, an der beim Ausschalten oder Einschalten ein Lichtbogen gezogen wird, so dass die Hauptkontaktstelle nicht mit Lichtbogenerscheinungen belastet wird.
Der zweite Gehäuseabschnitt ist als langgestreckter, zylindrischer Behälter 23 ausgebildet, der an seinem einen Ende 24 mit einem ein Durchgangsloch 25 aufweisenden Behälterboden 26 versehen ist. Das andere, freie Ende des Behälters 23 trägt an seiner Innenfläche ein Innengewinde 27. Der erste Gehäuseabschnitt 12 ist aus zwei Gehäusehälften zusammengesetzt, von denen nur die Gehäusehälfte 28 dargestellt ist, weil die zweite Gehäusehälfte abgenommen ist, um einen Einblick in den ersten Gehäuseabschnitt gestatten zu können. Die 2 zeigt die beiden Gehäusehälften 28, 28a.
Senkrecht zur Längsachse der Antriebswelle 18 verläuft die Mittelachse des Behälters 23 und an jeder Gehäusehälfte 28 ist ein halbzylindrischer Kragenfortsatz 29 angeformt, die miteinander dann, wenn die Gehäusehälften zusammengesetzt sind, einen zylindrischen Kragen bilden, an dessen Außenfläche ein Außengewinde 30 angeformt ist, auf die das Innengewinde 27 des Behälters aufgeschraubt wird, um das Gehäuse des Lasttrennschalters zusammenzuhalten.
Der Behälter 23 ist an seiner Außenfläche mit Feldsteuerringen 31, 32 versehen, von denen der erste Feldsteuerring 31 dem feststehenden Kontaktstück 22 zugeordnet ist. Dieser erste Feldsteuerring 31 ist am freien Ende eines Topfes 33 aus elektrisch leitendem Material angeformt, indem das freie Ende axial verformt und radial ausgestülpt wird. Der Boden 34 des Topfes 33 ist axial nach außen gezogen und bildet einen kragenartigen axialen Vorsprung 35, der elektrisch leitend einen Fortsatz 36 am feststehenden Kontaktstück 22 umfasst, so dass sich der Topf 33 auf dem Potential befindet, auf dem das feststehende Kontaktstück 22 liegt.
Der zweite Feldsteuerring 32 ist ein torusförmig gebogener Ring, der innen offen ist, so dass sich zwei Kanten 32a und 32b bilden, die auf der Außenfläche des Behälters 23 aufliegen. Der Feldsteuerring 32 liegt auf einer Höhe, auf der sich das bewegliche Kontaktstück 21 im Ausschaltzustand befindet. Genauer gesagt, befindet sich das bewegliche Kontaktstück 21 außerhalb des Bereiches zwischen den distal entgegengesetzt liegenden die Feldsteuerringe außen berührenden Ebenen, die senkrecht zur Längsachse des Behälters 23 verlaufen. Der Feldsteuerring 32 ist über einen nicht sichtbaren Verbindungsleiter mit dem Potential verbunden, auf dem sich das bewegliche Kontakt stück im Ausschaltzustand befindet. Damit liegen die Feldsteuerringe im Einschaltzustand auf gleichem Potential; im Ausschaltzustand liegen der Feldsteuerring 31 auf Hochspannungspotential und der Feldsteuerring 32 auf Erdpotential, wodurch zwischen den Feldsteuerringen ein elektrisches Feld erzeugt wird, das eine Vergleichmäßigung der elektrischen Belastung erzeugt und eventuell Entladungen verhindert.
Der Lasttrennschalter ist in seiner Einschaltstellung dargestellt. Wenn eine Ausschaltung erfolgt, verdreht sich die Antriebswelle 18 und verschwenkt den Antriebshebel 16 im Uhrzeigersinn, so dass der Kontaktträger 20 und damit das bewegliche Kontaktstück 21 vom feststehenden Kontaktstück weg bewegt werden. Nach der Löschung des Lichtbogens wirken die Feldsteuerringe in oben beschriebener Weise.
Damit der Lasttrennschalter 10 in einen Träger einer Schaltanlage eingesetzt ist, siehe auch die deutsche Patentanmeldung DE 10 2005 009 207.1 besitzt das Gehäuse auf den Außenflächen seiner Gehäusehälften 28, 28a parallel zur Längsachse des Behälters 23 verlaufende Rillen 40, 41, die in Ausschnitte (nicht gezeig6t) des Trägers eingesteckt werden, siehe hierzu auch die oben genannte Patentanmeldung. Im montierten Zustand, dann also wenn der Lasttrennschalter 10 in einer Schaltanlage eingebaut ist, die beiden Gehäusehälften einerseits durch die Ausschnitte und andererseits durch den ersten Gehäuseabschnitt zusammen gehalten.
Die 3 zeigt ein Detail am Gehäuse 10 gemäß Pfeilrichtung III in stark vergrößerter Darstellung. Am freien Ende des Behälters 23 sind zwei Vorsprünge 50, 51 angeformt, wobei der eine Vorsprung 51 etwa radial am Behälter 23 angeformt ist, wogegen der andere Vorsprung 50 eine L-Form aufweist, mit einem Schenkel 52, der in geringem Abstand zur Behälteraußenfläche zum Vorsprung 51 hin etwa tangential in einer Ebene vorspringt, die senkrecht zur Längsachse des Behälters verläuft. Zwischen dem freien Ende des Vorsprunges 50 und dem Vorsprung 51, bleibt ein Abstand A frei.
Am ersten Gehäuseabschnitt 12 in der Trennebene zwischen den beiden Gehäusehälften 28, 28a ist ein dritter Vorsprung 53 angeformt, dessen Breite B, senkrecht zur Trennebene zwischen den Gehäusehälften gemessen, größer ist als der Abstand A. Der Vorsprung 53 springt in Richtung der Behälterlängsachse von den beiden Gehäusehälf ten vor und greift in den Bereich zwischen den Vorsprüngen 50, 51 ein, wenn der Behälter an den Gehäusehälften fixiert ist. Am Vorsprung 53 ist ein Rücksprung 54 vorgesehen, hinter den im montierten Zustand, wie gezeichnet, der Vorsprung 50 greift.
Die Montage geschieht wie folgt:
Wenn der Behälter aufgeschraubt wird, wird er in Pfeilrichtung U um seine Achse verdreht. Kurz vor der Endstellung gleitet eine Schrägfläche 55 des Vorsprunges 50 auf die Stirnfläche 56, die zur Behälteraußenfläche gerichtet ist. Dabei verformt sich der Vorsprung 50, bis sich der Vorsprung 53 gegen den Vorsprung 51 anlegt. In diesem Augenblick schnappt der Vorsprung 50 in den Rücksprung, so dass der Behälter mit dem ersten Gehäuseabschnitt verrastet ist.

Claims

Lasttrennschalter mit einem Gehäuse, das einen den Antrieb aufnehmenden ersten Gehäuseabschnitt und einen ein feststehendes Kontaktstück und ein langgestrecktes bewegliches Kontaktstück aufnehmenden zweiten Gehäuseabschnitt aufweist, wobei der zweite Gehäuseabschnitt eine dem beweglichen Kontaktstück angepasste Längserstreckung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Gehäuseabschnitt dieses umgebende Feldsteuerringe angebracht sind, von denen der erste im Bereich des feststehenden Kontaktstückes und der zweite im Bereich der Ausschaltstellung des beweglichen Kontaktstückes angeordnet sind, und dass der erste Feldsteuerring an das Potential des feststehenden Kontaktstückes und der zweite an das Potential des beweglichen Kontaktstückes in dessen Ausschaltstellung über je einen Verbindungsleiter angeschlossen sind.
Lasttrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Feldsteuerring innerhalb der zwischen den beiden Kontaktstücken befindlichen Trennstrecke angeordnet ist, dergestalt, dass sich das bewegliche Kontaktstück unmittelbar außerhalb des Bereiches zwischen den beiden Feldsteuerringen befindet.
Lasttrennschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleiter innerhalb des Gehäuses verlaufen.
Lasttrennschalter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldsteuerringe auf der Außenseite des zweiten Gehäuseabschnittes festgeklebt sind.
Lasttrennschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite des zweiten Gehäuseabschnittes wenigstens für den dem beweglichen Kontaktstück zugeordneten Feldsteuerring eine umlaufende Rille vorgesehen ist, in die der zweite Feldsteuerring einrastbar ist.
Lasttrennschalter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Feldsteuerring am freien Ende der Außenseite eines Topfes angeformt ist, welcher Topf über das freie Ende des ersten Gehäuseabschnittes gestülpt ist, dass an dem Boden des Topfes das feststehende Kontaktstück befestigt ist, und dass auf der Außenseite des Bodens ein Abgangsleiter des Lasttrennschalters anschließbar ist.
Lasttrennschalter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseabschnitt aus zwei Gehäusehalbschalen zusammengesetzt ist, deren freie Kanten gegeneinander gesetzt sind.
Lasttrennschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gehäuseabschnitt als ein an einem Ende geschlossener zylindrischer Behälter ausgebildet ist, der mit seinem mit einem Innengewinde versehenen freien Rand über an den beiden Gehäusehälften angeordnete, vorspringende halbkreisförmige Kragenabschnitte mit einem Außengewinde schraubbar ist, so dass die beiden Gehäusehälften mittels der Kragenabschnitte und des Behälters zusammengehalten sind.
Lasttrennschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Gehäuseabschnitt ein Vorsprung und am zweiten Gehäuseabschnitt zwei weitere Vorsprünge angeformt sind, die im montierten Zustand zur gegenseitigen Verrastung ineinander greifen.
Elektrische Schaltanlage, in welche der Lasttrennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8 einbaubar ist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Schaltanlage ein Träger angeordnet ist, der eine vertikal verlaufende Platte umfasst, die zur oberen Kante hin offene Schlitze aufweist, dass an den seitlichen Außenflächen der Gehäusehalbschalen parallel zu der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstückes verlaufende Rillen angeformt sind, und dass zur Montage des Lasttrennschalters in die Schaltanlage der Lasttrennschalter mit den Rillen in die Schlitze eingeschoben werden.