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Elektrischer Lasttrennschalter Die vorliegende Erfindung betrifft
einen elektrischen Lasttrennschalter mit einem beweglichen Trennmesser und einem
Gegenkontakt.
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Lasttrennschalter sind bereits bekannt, aber diese Ausführungen befriedigen
nicht, denn das schnelle Auseinanderziehen des ira Moment des Öffnens des Trennschalters
entstehenden Lichtbogens und sein dadurch bedingtes Löscl. es ist sehr schwer zu
realisieren. Das Auslöschen de Lichtbogens ist zusätzlich sehr schwierig zu verwirklichen,
da Geräte mit Trennschaltern sehr oft an dez freien Luft, alao unter Feuchtigkeit,
aufgestellt
sind, was die Entstehung von Lichtbögen erleichtert.
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AuSgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben, indem ein
Lasttrennschalter für Leitungen hoher Spannung verwirklicht wird, der es erlaubt,
den Lichtbogen in einem extrem kurzen Augenblick auseinanderzuziehen und zu löschen
und die Beschädigung und Zerstörung der festen und beweglichen Teile des Trennschalters
durch entstehende Lichtbögen vermeidet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Drennmesser im Bereich
seines freien Endes eine Peitschenstange aufweist, welche schwenkbar und leitend
an dem Trennmesser gelagert und mittels eines Federelementes mit ihm verbunden ist,
und der Gegenkontakt einen Haken aufweist, der die Peitschenstange bei geschlossenem
Trennschalter übergreift, und daß die Peitschenstange beim Schließen des Trennschalters
unter den Haken drückende Mitnehmer- oder Anschlagteile vorgesehen sind.
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Die Peitschenstange kann zu einem Teil sci-raubenlinienförmig um einen
mit dem Trennmesser fest verbundenen Bolzen geschlungen sein und das so gebildete
Federelement vermittels dem trenumesserseitigen freien Ende der Peitschenstange
zu Beginn des öffnens des Trennschalters von einem mit dem Trennmessser fest verbundenen
Anschlagbolzen und dem Haken gespannt werden.
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Verschiedene andere Kenazeichen der -findung gehen
aus
der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung hervor: In der Zeichnung sind drei verschiedene
Äusführungsbeispiele angefuhrt. Hierbei zeigen: Fig. 1 bis 6 einen Trennschalter,
bei dem das Trennmesser von einem drehbaren Isolator mitgenommen wird, Fig. 7 bis
9 einen Trennschalter, bei dem das Trennmesser geschwenkt wird und Fig. lo bis einen
Trennschalter, bei dem das Trenn-12 messer beim Schließvorgang eine Schwenk-und
anschließend eine Translationsbewegung ausführt.
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Beispiel 1 Trennschalter, bei dem das trennmesser von einem drehbaren
Isolator mitgenommen wird: Figur 1 ist eine Seitenansicht eines solchen Lasttrennschalters
in geöffneter Stellung.
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Figur 2 ist eine Seitenansicht des Trennschalters während des Schließvorganges.
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Figur 3 ist eine Seitenansicht des geschlossenen Trennschalters.
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Figur 4 ist eine Seitenansicht des Trennschalters während des'Öffnens
und in geöffneter Stellung.
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Figur 5 ist die Ansicht des Kontaktteils 5 in Eingriff mi- dem Gegenkontakt
in vergrößertem Maßstab.
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Si or 6 ist ein Teilschnitt der Figur 5, aber um 900 verdreht.
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Figur 1 zeigt einen Dreiznsehalter mit einem Rahmen 1, im allgemeinen
aus lDrofiliertem Eisen, bei dem auf seiner rechten Seite ein Isolator 2 befestigt
ist, welcher an seinem oberen Teil ein Befestigungsteil 3 tragt, versehen mit einem
Gelenk 3a, um das das Trennmesser 4 schwenken kann, welches an seinem freien Ende
4a ein Kontaktteil 5 in der Form einer Krampe, deren Rolle weiter unten erklärt
wird, aufweist. In der mittleren Zone des Rahmens 1 ist ein Gelenk 6, an dez ein
drehbarer Isolator 7 befestigt ist, welcher über ein Führungsteil 8 die Schwenkung
des Trennmessers 4 bewerkstelligt. in der linken Seite des Rahmens 1 ist ein Isolator
9 befestigt, an dessen oberem Ende sich ein Befestigungsteil 1o befindet, das den
festen Gegenkontakt 11, mit welchem bei geschlossenem Trennschalter das Kontaktteil
5 in Eingriff ist, sowie seitlich zwei vertikale Stangen 12, 13, deren Funktion
noch erklärt wird, trägt.
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Das Kontaktteil 5 am freien Ende des Trennmessers 4 weist an einer
seiner Seiten eine metallische Peitschenstange 14 auf, die' teilweise frei um einen
mit dem Kontaktteil 5 fest verbundenen Bolzen 15 gerollt ist.
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Das trennmesserseitige freie Ende 14a der metallischer Peitschenstange
14 kommt bei geschlossenem Trennschalter in Anschlag mit dem Anschlagbolzen 16,
der ebenfalls fest mit dem Kontaktteil 5 verbunden 15 Der geöffnete Trennschalter
nimmt die Stellung der Figur 1 ein, d. h. der Isolator 7 hält über das Mitnehmerteil
8 das Trennmesser ungefähr vertikal, und die Peitschenstange 14 ist über die Federwindungen
und sein entsprechend ausgebildetes trennmesserseitiges freies Ende 14a an dem Anschlag
20a gehalten, Bein Schließen des Trennschalters schwenkt der bewegliche Isolator
7 im Pfeilsinn F1 (Figur 2) mittels einem mechanischen Mitnehmerelement, wobei auch
da Trennmesser 4 und damit das Kontaktteil 5 geschwenkt wird, welcbcs zunächst zwischen
die beiden vertikalen Stailge 12, 13 geführt wird und anschließend mit dem Gegenkontakt
11 in Eingriff gelangt. Die ebenfalls mitschwenkende Peitschenstange 4 wird dabei
mittels dem fest mit dem Führungsteil 8 des beweglichen Isolators 7 verbundenen
Arm 17 unter den Haken 13a der vertikalen Stange 13 gedrückt.
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Beim Öffnen des Trennschalters wird der bewegliche Isolator 7 im Pfeilsinn
F2 (Figur 4) gedreht, wobei das Trennmesser 4 sehr schnell der Bewegung folgt und
das Konbaktteil 5 außer Eingriff mit dem Go genkontakt 11 gelangt. Die Peitschenstange
gleitet dabei für kurze Zeit unter den Haken 13a der Stange 13
bis
zu dem Augenblick, in dem das freie Ende der Peitschenstange 14 gerade den Haken
13a erreicht.
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In dieser Stellung is-t der untere Teil 14a der Peitschenstange 14
in Anschlag mit dem Bolzen 16, und daher sind die Windungen, die den Bolzen 15 umgeben,
gespannt und bedingen eine starke Federkraft, die in einem Moment bei einer zusätzlichen
kleinen Bewegung des Trennmessers 4 durch das plötzliche Freigeben der Peitschenstange
14 durch den Haken 13a aufgehoben wird. Unter der Wirkung der Entspannung der gespannten
Windungen und dem gleichzeitigen Schwenken des Trennmessers 4 vollführt die Peitsche
11S eine Drehung, schematisiert in der Figur elc 200 ° überschreitet. So wird der
elektrische Lichtbogen, der bei der Trennung der Peitschenstange 14 von dem Haken
13a entstanden ist, plötzlich sehr lang gezogen und verlischt daher sehr schnell,
ohne daß es am Haken 13a und an der Peitschenstange 14 Beschädigungen geben kann.
Mehr noch, es treten über haupt keine Be schädigungen am Gegenkontakt 11 und an
dem Kontaktteil 5 auf, da für eine gewisse Zeitspanne der Strom lediglich durch
die Stange 13 und durch deren Haken 13a, die Pritsche 14 und das Trennmesser 4 fließt.
Es ist damit ein Lasttrennschalter für hohe Spannungen zur sehr schnellen Abschaltung
bei hoher Last geschaffen, unter Vermeidung jeder Beschädigung und jeder Zerstörung
der Kontaktteile.
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Bs muß bemerkt werden, daß während des Öffnens des Trennschalters
die Peitschenstange 14 am Ende ihrer Schwenkbahn über ihr Ende 14a gebremst wird,
da dieses an einer Reibfläche 20 des Kontaktteils 5 (bis zu
einem
Anschlag 20a) entlangreibt und die Reibfläche 20 speziell so au gebildet ist, daß
eine starke Reibung mit dem Ende 14 a der Peitschenstange 14 entsteht.
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Beispiel 2 Trennschalter, bei dem das Trennmesser geschwenkt wird.
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Figur 7 ist die Seitenansicht eines solchen Lasttrennschalters beim
Schließen.
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Figur 8 ist eine Sei nsicht des Trennschalters der Figur 7 in gesc
jenem Zustand Figur 9 ist ein Seitenansicht des Trennschalters der Figur 7 beim
Öffnen, Figur 7 zeigt einen Trennschalter mit einem Isolator 25, und dem Befestigungsteil
26, an welchem die Achse 27,um welche das Trennmesser 28 schwenkt, vorgesehen ist.
Das freie Ende des Trennmessers 28 weist einen Bolzen 29 auf, um welchen ein Teil
der Peitschenstange 3o, deren hinteres Ende 30a speziell geformt ist, gerollt ist.
Der Isolator 31 trägt den festen Gegenkontakt 32, mit dem das Ende des Trennmessers
28 in Eingriff gelangt, und an dem Gegenkontakt 32 ist weiter eine Stange 33 mit
einem haken 34 befestigt. Weiterhin ist ein Anschlag 35 an der Seite des Gegenkontaktes
32 angebracht, der die. Peitschenstange 30 bei der Bewegung des Trennmessers
28
im Pfeilsinn F3 unter den Haken 34 drückt.
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Diese Bewegung ist in Figur 8 angedeutet und man sieht auch, daß die
Peitschenstange 3o vermittels ihres Endes 3oa und dem Anschlag 35 unter den Haken
34 der vertikalen Stange 33 geführt wird.
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Beim Öffnen des Trennschalters schwenkt das Trennmesser im Pfeilsinn
F4 (Figur 9) und kommt sehr schnell außer Eingriff mit dem Gegenkontakt 32, während
die Peitschenstange 30 unter dem Haken 34 gehalten ist und für eine gewisse Zeit
unter ihm entlang gleitet. Beim Weiterschwenken des Trennmessers 28 beschreibt die
Peitschenstange 3o wie in vorstehendem Beispiel in kürzester Zeit einen beachtlichen
Kreisbogen in der Grössenordnung von 200 °, wodurch ebenfalls das Auseinanderziehen
und Verlöschen des Lichtbogens bewirkt wird.
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Beispiel 3 Trennschalter, bei dem das Trennmesser beim Schließvorgang
eine Schwenk- und anschließend eine. Translationsbewegung ausführt.
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Figur 1o ist eine Saitenansicht eines solchen Lasttrennschalters beim
Schließen.
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Figur 11 ist eine Seitenansicht des geschlossenen Trennsohalters der
Figur 10.
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Figur 12 ist eine Seite ansicht des Trennschalters der
Figur
1o beim Öffnen.
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In Figur 1o sind die gleichen Elemente wie in den Figuren 7 und 8
mit den gleichen Zeichen versehen. Das Schließen dieses Trennschalters wird anfangs
durch Schwenken (Figur 1o) und dann durch Verschieben des Trennmessers 28 (Figur
11) bewirkt, wobei das Ende 30a der Peitschenstange an den Anschlag 35 anstößt,
welcher die Peitschenstange 30 unter den Haken 34 drückt. Das Öffnen geschieht wie
in den vorhergehenden Beispielen.
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Bei den erfindungsgemäßen Trennschaltern durchschreitet der Lichtbogen
in einigen 100stel Sekunden eine große Strecke, wobei er der beschriebenen Bahn
des Endes der Peitschenstange folgt. Dies wurde mit Hilfe von Photographien geprüft.
Die Geschwindigkeit des Peitschenstangenendes bewirkt das Auseinanderziehen und
Verlöschen starker Lichtbögen hoher Spannung für cos # von 0,1 oder 0,9.
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Die Bremsung des Endes der Peitschenbahn kann gleichermaßen durch
Dämpfer vermittels hydraulischer oder pneumatischer Reibung hervorgerufen werden.
Ebçn so kann das Eindrücken der Peitschenstange während des Schließens des Trennschalters
durch ein Gleitführungssystem entlang dem Trennmesser verwirktlicht werden, wobei
das System von manueller oder hydraulischer Steuerung sein kann.
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-. Patentansprüche