WO2007016882A1 - Holding apparatus with field control properties - Google Patents
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- WO2007016882A1 WO2007016882A1 PCT/DE2005/001436 DE2005001436W WO2007016882A1 WO 2007016882 A1 WO2007016882 A1 WO 2007016882A1 DE 2005001436 W DE2005001436 W DE 2005001436W WO 2007016882 A1 WO2007016882 A1 WO 2007016882A1
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Definitions
- the present invention relates to a holding device for holding a switch tube in a support frame of a switch pole having a through opening having a holding portion which is adapted to abut on an end face of the interrupter, a fixedly connected to the holding portion flange portion, the outer contour of the end face at least partially encloses, and a support frame attachment for mounting the holding device to the support frame.
- Such a holding device is already known from US 2001/0025829 Al.
- the previously known holding device is designed to hold a vacuum interrupter and has a circular-plate-shaped holding section which, in operation, bears against an end face of a vacuum interrupter, through which a switching bar movable in a longitudinal direction extends.
- the holding section is connected to a holding section extending substantially at right angles thereto, which extends in an installed position around the contour of the inserted vacuum interrupter and thus prevents the vacuum interrupter from slipping off or slipping on or on the flat section.
- the prior art holding device on one side of a kind of hinge with which two halves of the holding device can be folded apart. On a side opposite the hinge, the holding device further has a snap mechanism, so that a
- the holding device For attachment in a support frame, the holding device has retaining rails which can be inserted into complementary form the grooves of the support frame, so that the vacuum interrupter is held by the holding device on its drive side reliable and centered in the support frame, at the same time the mobility of the shift rod is made possible.
- the prior art fixture adheres to the disadvantage that it is made of a non-conductive plastic, so that arise at acute or angularly acted upon with a high voltage potential portions of the interrupter high e- lekthariments or leakage currents.
- the switches equipped with the known holding devices therefore either have a pole center distance that takes account of these high electric field strengths and thus have a large-area design or are limited to correspondingly reduced operating parameters with regard to the permitted operating voltages.
- Object of the present invention is therefore to provide a holding device of the type mentioned above, with the same operating voltage of the switch, a more compact design of a switch or a constant design, an increased operating voltage can be brought about, which has such a holding device.
- the invention solves this problem by a field control element for Abgnan an electric field, which during operation of the interrupter conducting with a component of
- Interrupter is connected, which is during operation of the interrupter at high voltage potential.
- a field control element is provided in or on the holding device, which has the potential during operation, that is to say when a switching tube is applied with voltage, which is acted upon by the component of the interrupter which the field control element contacts.
- the dismantling of the e- Lektrischen field therefore no longer takes place as in the prior art between the lying on high voltage potential component of the interrupter and a lying on ground potential component of the switch, but between the field control element and the component.
- the field control element is designed in such a way that tips, sharp edges or the like are avoided, at which high field intensities could arise. Since the field control element is encased with an insulating material, the high electric field is dissipated in the insulating material.
- the holding device therefore not only has a holding function or possibly a centering effect, but also allows the generation of homogeneous field courses within the Wegerpols.
- the risk of leakage currents, partial discharges or the like is therefore reduced according to the invention, so that more compact designs or higher operating voltages are made possible.
- the configuration of the field control element is arbitrary, for example only embedded metallic network structures or electrically conductive surface layers made of plastic, paint, metal or the like may be mentioned.
- the flange portion advantageously extends at an angle and in particular at right angles to the preferably annular disk-shaped holding section.
- the flange section encloses the contour of the end face of the interrupter.
- the holding section is designed in the manner of an annular disc, wherein the flange section extends on the outer contour of the annular section.
- the flange section projects laterally beyond the interrupter tube and in this way prevents the interrupter from sliding or slipping off the interrupter tube. se on the holding section.
- the flange portion may be closed around the holding portion. In the context of the invention, however, it is also possible that the flange portion extends only at certain portions of the outer contour of the holding portion. Thus, for example, it is possible that the flange portion consists of three evenly distributed over the circumference web portions.
- the field control element extends in or on the flange portion. Due to the arrangement of the
- Flange portion outside of the holding portion has this to the components of the switch pole, which are at a ground potential, the shortest distance. For this reason, the Feldab capitaung preferably takes place between the arranged in the flange portion field control element and lying at ground potential components.
- the field control element comprises a metallic core region of the flange portion, which is surrounded by an insulation.
- the field control element is at least partially formed by a solid metallic core region of the flange section.
- the flange portion can thus consist almost exclusively of the field control.
- the core area is surrounded only by a thin-walled insulation, for example.
- the thin-walled insulation is applied by injection molding, for example.
- the field control element forms the holding section.
- the holding section is at least part of the field control element, wherein this either comprises a core region of the flange section or else via expediently curved flat surface Has wire nets that extend in a plastic part of the flange.
- the holding section is metallic and integrally formed with a likewise metallic core region of the flange section, wherein the core region is surrounded by insulation, so that the field control element is formed by the flange section and the core region.
- the retaining device designed in this way is particularly cost-effective, since the core region of the flange section and the retaining section can be produced by conventional metal production methods, for example by metal diecasting.
- the core area is surrounded by a thin-walled plastic layer by injection molding.
- centering means are provided, which are connected to the holding portion and facing the passage opening.
- the centering means are provided for centering the holding device with respect to a switching rod, which is fixedly connected to a moving contact of the interrupter and extends through the held by the holding device end face of the interrupter.
- the centering on mutually parallel headband which have a receiving groove, wherein threaded plates are arranged in the receiving groove through which extends a aligned on the through hole centering.
- the centering means comprise simple retaining clips, which may for example be formed integrally with the retaining section. The production of the centering is therefore inexpensive, as well as the subsequently necessary threaded plates are low in price.
- the invention further relates to a switch pole with at least one holding device according to the invention.
- the switch pole advantageously comprises a support frame, which consists for example of a mechanically stable plastic. Attached to the support frame are an input port and a discharge port, with a switching tube, such as a vacuum interrupter, extending between the input and output ports.
- the vacuum interrupter has a hollow cylindrical housing made of an insulating material, which is connected at its two end faces with metallic covers.
- the metallic covers of the end faces and the insulating housing form a vacuum-tight vacuum tube housing, with a fixed fixed contact pin extending through the metallic cover on a fixed contact side of the vacuum tube housing.
- the fixed contact pin carries at its projecting into the vacuum tube housing end a fixed contact piece.
- This is located in a longitudinal direction against a longitudinally guided moving contact piece, which is attached to the free end of a shift rod.
- the shift rod extends through the metallic cover opposite the fixed contact pin, wherein a metal bellows, which is fastened on the one hand to the moving contact piece or to the shift rod and on the other hand to the metallic cover, enables the mobility of the moving contact piece.
- the moving contact piece contacts the fixed contact piece, so that a flow of current through the vacuum interrupter is made possible.
- the moving contact piece is separated from the fixed contact piece, wherein between the contact pieces an arc is drawn, which is extinguished at a current zero crossing in the vacuum of the vacuum interrupter.
- the holding device is adapted to receive the interrupter within the flange portion, which prevents lateral slipping of the vacuum interrupter with its front side of the holding portion. If the holding device is arranged on the drive side of the interrupter, the shift rod extends through the passage opening provided in the holding section, so that a longitudinal movement of the interrupter is made possible. If the holding device is arranged on the end face of the interrupter facing away from the drive side, the fixed contact pin projects through the passage opening. For fixing the holding device to the support frame, the holding device has appropriate support frame fastenings.
- FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a switch pole according to the invention
- FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the switch pole according to the invention
- FIG. 3 shows a cross-sectional view of the switch pole according to the invention according to FIG. 2,
- FIG. 4 shows an embodiment of the holding device according to the invention
- FIG. 1 shows a perspective view of a first exemplary embodiment of a switch pole 1 according to the invention.
- the switch pole 1 has a mechanically fixed support frame 2, to which a pole head section 3b of an input connection 3 is firmly screwed. This purpose is served by a transversely extending fastening web 4 with mounting holes for screwing the pole head section 3b.
- the fastening web 4 further has a through-opening 5, through which a screwing of a vacuum interrupter 6 as a interrupter at the input connection 5 is made possible.
- the vacuum interrupter 6 consists of a hollow cylindrical ceramic housing 7, which is composed of two parts which are interconnected in the middle of the ceramic housing with the interposition of an intermediate flange. At the end faces, the ceramic housing 7 is closed by metallic covers, which are not visible in Figure 1, so that a vacuum-tight housing is formed.
- a fixed contact pin projects through the upper metallic cover, wherein a fixed contact piece is held stationary on the free side of the fixed contact pin arranged in the vacuum housing.
- the fixed contact piece opposite a longitudinally movably guided BewegMap forum is provided, which is movably held by a shift rod.
- the shift rod passes through a metallic cover facing an outgoing connection 8, a metal bellows providing the axial freedom of movement of the shift rod.
- a holding device 9 is provided which has a support frame attachment 10, with which the holding device 9 is firmly anchored in the support frame 2.
- Another holding device 9 is arranged on the end face of the vacuum interrupter 6, which faces the fastening web 4.
- the shift rod is connected via a suitable lever mechanism 11 with a drive that generates the necessary kinetic energy for switching.
- FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a switch pole 1 according to the invention, which has the same support frame 2 as the exemplary embodiment according to FIG.
- the insulation is reinforced by additional insulating covers 12 which can be latched into suitable locking grooves, which are not shown in FIG.
- FIG. 3 shows the embodiment according to FIG. 2 in a cross-sectional view.
- the input terminal 3 next to the pole head section 3b shown in FIG. 1 also comprises a longitudinal section 3a.
- the pole head portion 3b is bolted to the fixed contact pin 13 of the vacuum interrupter 6, while the longitudinal portion 3a attached to the pole head portion 3b, for example, is screwed. Over the length of the releasably attached L jossab- section 3a is thus easily the jaw width of
- a the fixed contact pin 13 opposite shift rod 14 is connected via a flexible current band 15 to the outgoing connector 8.
- a pot-shaped insulation 16 is provided, via which the shift rod 14 is connected to the lever mechanism 11.
- the shift rod 14 projects through an end face 17 of a metallic cover 18 of the vacuum interrupter 6, wherein a guide sleeve 19 is firmly connected to the cover 18.
- the end face 17 rests on the holding device 9.
- a further holding device 9 is provided for centering the vacuum interrupter 9 and for controlling the electric field.
- FIG. 4 shows a perspective view of the holding device 9, which has an annular disk-shaped holding section 20 and a flange section 21 extending at right angles thereto.
- the holding portion 20 has a passage opening 22 through which the shift rod 14 and the guide sleeve 19 extend in the installed state. Facing the through-opening 22, centering means in the form of holding brackets 23 arranged parallel to one another are provided which are each set up to receive a threaded plate. In this case, each threaded plate has a threaded screw which extends toward the passage opening 22.
- the flange portion 21 is connected to two claw-shaped support frame fastenings 10, which, as can be seen in Figure 1, are adapted to hold the holding device 9 in the support frame 2.
- FIG. 5 shows the holding device 9 according to FIG. 4 in a cross-sectional view.
- the flange portion 21 consists of a core portion 24 formed integrally with the holding portion 20 and surrounded by a thin-walled insulation 25.
- the holding portion 20 is conductive during operation on the metallic cover 18 of the vacuum interrupter 6, so that a field control element is formed by the core portion 24 and the holding portion 20.
- the holding device 9 has an inner diameter bounded by the flange section 21, which is slightly larger than the outer diameter of the ceramic housing 7 of the vacuum interrupter 6.
- the holding device 9 is designed complementary to the end face of the vacuum interrupter 6 .
- the inner diameter of the through hole 22 is adapted to the outer diameter of the guide sleeve 19, so that it can be passed through the through hole 22.
- the inner diameter of the flange portion 21 is only slightly larger than the outer diameter of the metallic cover 18, but slightly smaller than the outer diameter of the ceramic housing 7 of the vacuum interrupter 6. In other words, form the metallic cover 18 and the ceramic housing. 7 a circumferentially closed circumferential stage of the vacuum interrupter 6, wherein only the metallic cover 18 is received by the flange portion 21 and has a length adapted to this.
Landscapes
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Clamps And Clips (AREA)
Abstract
Description
Beschreibungdescription
Haltevorrichtung mit FeldsteuereigenschaftenHolding device with field control features
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zum Halten einer Schaltröhre in einem Tragrahmen eines Schalterpols mit einem eine Durchgangsöffnung aufweisenden Halteabschnitt, der zum Anliegen an einer Stirnfläche der Schaltröhre eingerichtet ist, einem mit dem Halteabschnitt fest ver- bundenen Flanschabschnitt, der die Außenkontur der Stirnfläche zumindest teilweise umschließt, und einer Tragrahmenbefestigung zur Montage der Haltevorrichtung an dem Tragrahmen.The present invention relates to a holding device for holding a switch tube in a support frame of a switch pole having a through opening having a holding portion which is adapted to abut on an end face of the interrupter, a fixedly connected to the holding portion flange portion, the outer contour of the end face at least partially encloses, and a support frame attachment for mounting the holding device to the support frame.
Eine solche Haltevorrichtung ist aus der US 2001/0025829 Al bereits bekannt. Die vorbekannte Haltevorrichtung ist zum Halten einer Vakuumschaltröhre eingerichtet und weist einen kreisplattenförmigen Halteabschnitt auf, der im Betrieb an einer Stirnseite einer Vakuumschaltröhre anliegt, durch die sich eine in einer Längsrichtung bewegliche Schaltstange er- streckt. Der Halteabschnitt ist mit einem sich im Wesentlichen rechtwinklig zu diesem erstreckenden Halteabschnitt verbunden, der sich in einer eingebauten Stellung um die Kontur der eingesetzten Vakuumschaltröhre erstreckt und somit ein Abgleiten oder Verrutschen der Vakuumschaltröhre von bezie- hungsweise auf dem Flachabschnitt verhindert. Zur Vereinfachung der Montage weist die vorbekannte Haltevorrichtung an einer Seite eine Art Scharnier auf, mit der zwei Hälften der Haltevorrichtung auseinander geklappt werden können. An einer dem Scharnier gegenüberliegenden Seite verfügt die Haltevor- richtung ferner über einen Schnappmechanismus, so dass einSuch a holding device is already known from US 2001/0025829 Al. The previously known holding device is designed to hold a vacuum interrupter and has a circular-plate-shaped holding section which, in operation, bears against an end face of a vacuum interrupter, through which a switching bar movable in a longitudinal direction extends. The holding section is connected to a holding section extending substantially at right angles thereto, which extends in an installed position around the contour of the inserted vacuum interrupter and thus prevents the vacuum interrupter from slipping off or slipping on or on the flat section. To simplify the assembly, the prior art holding device on one side of a kind of hinge with which two halves of the holding device can be folded apart. On a side opposite the hinge, the holding device further has a snap mechanism, so that a
Einspannen der eingeführten Vakuumschaltröhre ermöglicht ist. Zur Befestigung in einem Tragrahmen verfügt die Haltevorrichtung über Halteschienen, die in formkomplementäre Nuten des Tragrahmens einschiebbar sind, so dass die Vakuumschaltröhre durch die Haltevorrichtung an ihrer Antriebsseite zuverlässig und zentriert in dem Tragrahmen gehalten ist, wobei gleichzeitig die Beweglichkeit der Schaltstange ermöglicht ist. Der vorbekannten Haltevorrichtung haftet jedoch der Nachteil an, dass diese aus einem nicht leitenden Kunststoff gefertigt ist, so dass an spitzen oder eckigen mit einem Hochspannungspotenzial beaufschlagten Abschnitten der Schaltröhre hohe e- lektrische Felder oder Kriechströme entstehen. Die mit den vorbekannten Haltevorrichtungen ausgerüsteten Schalter weisen daher entweder einen diese hohen elektrischen Feldstärken berücksichtigen Polmittenabstand und somit eine raumgreifende Bauform auf oder sind hinsichtlich der erlaubten Betriebsspannungen auf entsprechend herabgesetzte Betriebsparameter begrenzt.Clamping the inserted vacuum interrupter tube is possible. For attachment in a support frame, the holding device has retaining rails which can be inserted into complementary form the grooves of the support frame, so that the vacuum interrupter is held by the holding device on its drive side reliable and centered in the support frame, at the same time the mobility of the shift rod is made possible. However, the prior art fixture adheres to the disadvantage that it is made of a non-conductive plastic, so that arise at acute or angularly acted upon with a high voltage potential portions of the interrupter high e- lektrische fields or leakage currents. The switches equipped with the known holding devices therefore either have a pole center distance that takes account of these high electric field strengths and thus have a large-area design or are limited to correspondingly reduced operating parameters with regard to the permitted operating voltages.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Haltevorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der bei gleich bleibender Betriebsspannung des Schalters eine kompaktere Bauform eines Schalters oder bei gleich bleibender Bauform eine erhöhte Betriebsspannung herbeigeführt werden kann, der über eine solche Haltevorrichtung verfügt.Object of the present invention is therefore to provide a holding device of the type mentioned above, with the same operating voltage of the switch, a more compact design of a switch or a constant design, an increased operating voltage can be brought about, which has such a holding device.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Feldsteuerelement zum Absteuern eines elektrischen Feldes, das während des Be- triebs der Schaltröhre leitend mit einem Bestandteil derThe invention solves this problem by a field control element for Absteuern an electric field, which during operation of the interrupter conducting with a component of
Schaltröhre verbindbar ist, der sich während des Betriebs der Schaltröhre auf Hochspannungspotenzial befindet.Interrupter is connected, which is during operation of the interrupter at high voltage potential.
Erfindungsgemäß ist in oder an der Haltevorrichtung ein Feldsteuerelement vorgesehen, das während des Betriebs, also bei einer eingesetzten mit Spannung beaufschlagten Schaltröhre, das Potenzial aufweist, mit dem der Bestandteil der Schaltröhre beaufschlagt ist, den das Feldsteuerelement kontaktiert. Der Abbau des während des Betriebs entstehenden e- lektrischen Feldes findet daher nicht mehr wie beim Stand der Technik zwischen dem auf Hochspannungspotential liegenden Bestandteil der Schaltröhre und einem auf Erdpotenzial liegenden Bauteil des Schalters statt, sondern zwischen dem Feldsteuerelement und dem Bauteil. Dabei ist das Feldsteuerelement wie üblich so ausgestaltet, dass Spitzen, scharfe Kanten oder dergleichen vermieden sind, an denen hohe Feldintensitäten entstehen könnten. Da das Feldsteuerelement mit einem Isolierstoff ummantelt ist, wird das hohe elektrische Feld im Isolierstoff abgesteuert. Mit anderen Worten kommt es gemäß der vorliegenden Erfindung zu einem kontrollierteren Absteuern des elektrischen Feldes. Die Haltevorrichtung weist daher nicht nur eine Haltefunktion oder gegebenenfalls eine Zentrierwirkung auf, sondern ermöglicht darüber hinaus die Erzeugung homogener Feldverläufe innerhalb des Schalterpols. Die Gefahr von Kriechströmen, Teilentladungen oder dergleichen ist daher erfindungsgemäß herabgesetzt, so dass kompaktere Bauformen oder eine höhere Betriebsspannungen ermöglicht sind. Die Ausgestaltung des Feldsteuerelements ist erfin- dungsgemäß beliebig, nur beispielsweise seien eingebettete metallische Netzstrukturen oder elektrisch leitende Oberflächenschichten aus Kunststoff, Lack, Metall oder dergleichen genannt .According to the invention, a field control element is provided in or on the holding device, which has the potential during operation, that is to say when a switching tube is applied with voltage, which is acted upon by the component of the interrupter which the field control element contacts. The dismantling of the e- Lektrischen field therefore no longer takes place as in the prior art between the lying on high voltage potential component of the interrupter and a lying on ground potential component of the switch, but between the field control element and the component. As usual, the field control element is designed in such a way that tips, sharp edges or the like are avoided, at which high field intensities could arise. Since the field control element is encased with an insulating material, the high electric field is dissipated in the insulating material. In other words, it comes according to the present invention to a more controlled Absteuern the electric field. The holding device therefore not only has a holding function or possibly a centering effect, but also allows the generation of homogeneous field courses within the Schalterpols. The risk of leakage currents, partial discharges or the like is therefore reduced according to the invention, so that more compact designs or higher operating voltages are made possible. According to the invention, the configuration of the field control element is arbitrary, for example only embedded metallic network structures or electrically conductive surface layers made of plastic, paint, metal or the like may be mentioned.
Der Flanschabschnitt erstreckt sich vorteilhafterweise winklig und insbesondere rechtwinklig zu dem vorzugsweise ringscheibenförmig ausgebildeten Halteabschnitt. Dabei umschließt der Flanschabschnitt die Kontur der Stirnseite der Schaltröhre. Im Falle einer zylinderförmigen Schaltröhre ist der HaI- teabschnitt daher ringscheibenmäßig ausgestaltet, wobei sich der Flanschabschnitt an der Außenkontur des Ringabschnittes erstreckt. Dabei überragt der Flanschabschnitt im Betrieb die Schaltröhre seitlich und verhindert auf diese Weise ein Herabgleiten oder Verrutschen der Schaltröhre von beziehungswei- se auf dem Halteabschnitt. Der Flanschabschnitt kann geschlossen um den Halteabschnitt herum verlaufen. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch ebenso möglich, dass der Flanschabschnitt sich nur an gewissen Abschnitten der Außenkontur des Halteabschnittes erstreckt. So ist es beispielsweise möglich, dass der Flanschabschnitt aus drei gleichmäßig über den Umfang verteilten Stegabschnitten besteht.The flange portion advantageously extends at an angle and in particular at right angles to the preferably annular disk-shaped holding section. The flange section encloses the contour of the end face of the interrupter. In the case of a cylindrical interrupter, therefore, the holding section is designed in the manner of an annular disc, wherein the flange section extends on the outer contour of the annular section. During operation, the flange section projects laterally beyond the interrupter tube and in this way prevents the interrupter from sliding or slipping off the interrupter tube. se on the holding section. The flange portion may be closed around the holding portion. In the context of the invention, however, it is also possible that the flange portion extends only at certain portions of the outer contour of the holding portion. Thus, for example, it is possible that the flange portion consists of three evenly distributed over the circumference web portions.
Vorteilhafterweise erstreckt sich das Feldsteuerelement in oder an dem Flanschabschnitt. Aufgrund der Anordnung desAdvantageously, the field control element extends in or on the flange portion. Due to the arrangement of the
Flanschabschnittes außen an dem Halteabschnitt weist dieser zu den Komponenten des Schalterpols, die auf einem Erdpotenzial liegen, den geringsten Abstand auf. Aus diesem Grunde erfolgt die Feldabsteuerung bevorzugt zwischen dem in dem Flanschabschnitt angeordneten Feldsteuerelement und den auf Erdpotenzial liegenden Bauteilen.Flange portion outside of the holding portion has this to the components of the switch pole, which are at a ground potential, the shortest distance. For this reason, the Feldabsteuerung preferably takes place between the arranged in the flange portion field control element and lying at ground potential components.
Vorteilhafterweise umfasst das Feldsteuerelement einen metallischen Kernbereich des Flanschabschnittes, der von einer I- solierung umgeben ist. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung ist das Feldsteuerelement zumindest teilweise von einem massiven metallischen Kernbereich des Flanschabschnittes ausgebildet. Der Flanschabschnitt kann somit fast ausschließlich aus dem Feldsteuerelement bestehen. Zur Isolation ist der Kernbereich lediglich von einer beispielsweise dünnwandigen Isolierung umgeben. Die dünnwandige Isolierung wird beispielsweise im Spritzgussverfahren aufgebracht.Advantageously, the field control element comprises a metallic core region of the flange portion, which is surrounded by an insulation. According to this advantageous further development, the field control element is at least partially formed by a solid metallic core region of the flange section. The flange portion can thus consist almost exclusively of the field control. For isolation, the core area is surrounded only by a thin-walled insulation, for example. The thin-walled insulation is applied by injection molding, for example.
Zweckmäßigerweise bildet das Feldsteuerelement den Halteab- schnitt aus. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung ist der Halteabschnitt zumindest Teil des Feldsteuerelementes, wobei dieses entweder einen Kernbereich des Flanschabschnittes umfasst oder aber über zweckmäßig gebogene flächige Drahtnetze verfügt, die sich in einem Kunststoffteil des Flanschabschnittes erstrecken.Expediently, the field control element forms the holding section. According to this advantageous further development, the holding section is at least part of the field control element, wherein this either comprises a core region of the flange section or else via expediently curved flat surface Has wire nets that extend in a plastic part of the flange.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung ist der Halteabschnitt metallisch und einstückig mit einem ebenfalls metallischen Kernbereich des Flanschabschnittes ausgebildet, wobei der Kernbereich von einer Isolierung umgeben ist, so dass das Feldsteuerelement durch den Flanschabschnitt und den Kernbereich ausgebildet ist. Die auf diese Weise aus- gebildete Haltevorrichtung ist besonders kostengünstig, da der Kernbereich des Flanschabschnittes sowie der Halteabschnitt durch übliche Metallherstellungsverfahren, beispielsweise durch Metall- Druckguss herstellbar ist. Schließlich wird der Kernbereich im Spritzgussverfahren von einer dünn- wandigen Kunststoffschicht umgeben.According to a preferred development of the invention, the holding section is metallic and integrally formed with a likewise metallic core region of the flange section, wherein the core region is surrounded by insulation, so that the field control element is formed by the flange section and the core region. The retaining device designed in this way is particularly cost-effective, since the core region of the flange section and the retaining section can be produced by conventional metal production methods, for example by metal diecasting. Finally, the core area is surrounded by a thin-walled plastic layer by injection molding.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung sind Zentriermittel vorgesehen, die mit dem Halteabschnitt verbunden und der Durchgangsöffnung zugewandt sind. Die Zentriermittel sind zum Zentrieren der Haltevorrichtung bezüglich einer Schaltstange vorgesehen, welche fest mit einem Bewegkontakt der Schaltröhre verbunden ist und sich durch die von der Haltevorrichtung gehaltene Stirnseite der Schaltröhre erstreckt.According to an advantageous development centering means are provided, which are connected to the holding portion and facing the passage opening. The centering means are provided for centering the holding device with respect to a switching rod, which is fixedly connected to a moving contact of the interrupter and extends through the held by the holding device end face of the interrupter.
Vorteilhafterweise weisen die Zentriermittel parallel zueinander verlaufende Haltebügel auf, die über eine Aufnahmenut verfügen, wobei Gewindeplättchen in der Aufnahmenut angeordnet sind, durch die sich eine auf die Durchgangsöffnung ausgerichtete Zentrierschraube erstreckt. Gemäß dieser Weiter- entwicklung umfassen die Zentriermittel einfache Haltebügel, die beispielsweise einstückig mit dem Halteabschnitt ausgebildet sein können. Die Fertigung der Zentriermittel ist daher kostengünstig, da auch die im Weiteren notwendigen Gewindeplättchen geringpreisig sind. Die Erfindung betrifft ferner einen Schalterpol mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung.Advantageously, the centering on mutually parallel headband, which have a receiving groove, wherein threaded plates are arranged in the receiving groove through which extends a aligned on the through hole centering. According to this further development, the centering means comprise simple retaining clips, which may for example be formed integrally with the retaining section. The production of the centering is therefore inexpensive, as well as the subsequently necessary threaded plates are low in price. The invention further relates to a switch pole with at least one holding device according to the invention.
Der Schalterpol umfasst vorteilhafterweise einen Tragrahmen, der zum Beispiel aus einem mechanisch stabilen Kunststoff besteht. An dem Tragrahmen sind ein Eingangsanschluss sowie ein Abgangsanschluss befestigt, wobei sich zwischen dem Eingangsund dem Abgangsanschluss eine Schaltröhre, wie beispielsweise eine Vakuumschaltröhre, erstreckt. Die Vakuumschaltröhre weist ein aus einem Isoliermaterial bestehendes hohlzylindri- sches Gehäuse auf, das an seinen beiden Stirnseiten mit metallischen Abdeckungen verbunden ist. Die metallischen Abdeckungen der Stirnseiten sowie das Isoliergehäuse bilden ein vakuumdichtes Vakuumröhrengehäuse aus, wobei sich an einer Festkontaktseite des Vakuumröhrengehäuses ein feststehender Festkontaktbolzen durch die metallische Abdeckung hindurch erstreckt. Der Festkontaktbolzen trägt an seinem in das Vakuumröhrengehäuse hineinragenden Ende ein Festkontaktstück. Diesem liegt in einer Längsrichtung ein längsbeweglich ge- führtes Bewegkontaktstück gegenüber, das an dem freien Ende einer Schaltstange angebracht ist. Die Schaltstange erstreckt sich durch die dem Festkontaktbolzen gegenüberliegende metallische Abdeckung, wobei ein Metallfaltenbalg, der einerseits an dem Bewegkontaktstück oder an der Schaltstange und ande- rerseits an der metallischen Abdeckung befestigt ist, die Beweglichkeit des Bewegkontaktstückes ermöglicht. In einer Kontaktstellung kontaktiert das Bewegkontaktstück das Festkontaktstück, so dass ein Stromfluss über die Vakuumschaltröhre ermöglicht ist. Bei einem Schaltvorgang wird das Bewegkon- taktstück von dem Festkontaktstück getrennt, wobei zwischen den Kontaktstücken ein Lichtbogen gezogen wird, der bei einem Stromnulldurchgang in dem Vakuum der Vakuumschaltröhre gelöscht wird. Die Haltevorrichtung ist zur Aufnahme der Schaltröhre innerhalb des Flanschabschnittes eingerichtet, wobei diese ein seitliches Abgleiten der Vakuumschaltröhre mit ihrer Stirnseite von dem Halteabschnitt verhindert. Ist die Haltevor- richtung an der Antriebsseite der Schaltröhre angeordnet, durchragt die Schaltstange die in dem Halteabschnitt vorgesehene Durchgangsöffnung, so dass eine Längsbewegung der Schaltröhre ermöglicht ist. Ist die Haltevorrichtung an der von der Antriebsseite abgewandten Stirnseite der Schaltröhre angeordnet, durchragt der Festkontaktbolzen die Durchgangsöffnung. Zur Befestigung der Haltevorrichtung an dem Tragrahmen verfügt die Haltevorrichtung über zweckmäßige Tragrahmenbefestigungen.The switch pole advantageously comprises a support frame, which consists for example of a mechanically stable plastic. Attached to the support frame are an input port and a discharge port, with a switching tube, such as a vacuum interrupter, extending between the input and output ports. The vacuum interrupter has a hollow cylindrical housing made of an insulating material, which is connected at its two end faces with metallic covers. The metallic covers of the end faces and the insulating housing form a vacuum-tight vacuum tube housing, with a fixed fixed contact pin extending through the metallic cover on a fixed contact side of the vacuum tube housing. The fixed contact pin carries at its projecting into the vacuum tube housing end a fixed contact piece. This is located in a longitudinal direction against a longitudinally guided moving contact piece, which is attached to the free end of a shift rod. The shift rod extends through the metallic cover opposite the fixed contact pin, wherein a metal bellows, which is fastened on the one hand to the moving contact piece or to the shift rod and on the other hand to the metallic cover, enables the mobility of the moving contact piece. In a contact position, the moving contact piece contacts the fixed contact piece, so that a flow of current through the vacuum interrupter is made possible. During a switching operation, the moving contact piece is separated from the fixed contact piece, wherein between the contact pieces an arc is drawn, which is extinguished at a current zero crossing in the vacuum of the vacuum interrupter. The holding device is adapted to receive the interrupter within the flange portion, which prevents lateral slipping of the vacuum interrupter with its front side of the holding portion. If the holding device is arranged on the drive side of the interrupter, the shift rod extends through the passage opening provided in the holding section, so that a longitudinal movement of the interrupter is made possible. If the holding device is arranged on the end face of the interrupter facing away from the drive side, the fixed contact pin projects through the passage opening. For fixing the holding device to the support frame, the holding device has appropriate support frame fastenings.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobeiFurther expedient embodiments and advantages of the invention are the subject of the following description of embodiments of the invention with reference to the figures of the drawing, wherein
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalterpols,FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a switch pole according to the invention,
Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schalterpols,FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the switch pole according to the invention,
Figur 3 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Schalterpols gemäß Figur 2,FIG. 3 shows a cross-sectional view of the switch pole according to the invention according to FIG. 2,
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung undFigure 4 shows an embodiment of the holding device according to the invention and
Figur 5 die Haltevorrichtung gemäß Figur 4 in einer Querschnittsansicht zeigen. Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalterpols 1 in einer perspektivischen Darstellung. Der Schalterpol 1 weist einen mechanisch festen Tragrahmen 2 auf, an dem ein Polkopfabschnitt 3b eines Ein- gangsanschluss 3 fest verschraubt ist. Hierzu dient ein sich in Querrichtung erstreckender Befestigungssteg 4 mit Befestigungslöchern zum Anschrauben des Polkopfabschnittes 3b. Der Befestigungssteg 4 weist ferner eine Durchgangsöffnung 5 auf, durch die hindurch ein Festschrauben einer Vakuumschaltröhre 6 als Schaltröhre an dem Eingangsanschluss 5 ermöglicht ist. Die Vakuumschaltröhre 6 besteht aus einem hohlzylindrischen Keramikgehäuse 7, das aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, die in der Mitte des Keramikgehäuses unter Zwischenlegung eines Zwischenflansches miteinander verbunden sind. An den Stirnseiten ist das Keramikgehäuse 7 durch metallische Abdeckungen, die in Figur 1 nicht sichtbar sind, verschlossen, so dass ein vakuumdichtes Gehäuse ausgebildet ist. An der in Figur 1 oberen Seite der Vakuumschaltröhre 6 durchragt ein Festkontaktbolzen die obere metallische Abdeckung, wobei an der in dem Vakuumgehäuse angeordneten freien Seite des Festkontaktbolzens ein Festkontaktstück ortsfest gehalten ist. Dem Festkontaktstück gegenüberliegend ist ein längs beweglich geführtes Bewegkontaktstück vorgesehen, das mittels einer Schaltstange beweglich gehalten ist. Die Schaltstange durch- ragt eine einem Abgangsanschluss 8 zugewandte metallische Abdeckung, wobei ein Metallfaltenbalg für die axiale Bewegungsfreiheit der Schaltstange sorgt. Zur Halterung der Vakuumschaltröhre 6 an ihrer vom Befestigungssteg 4 abgewandten Seite ist eine Haltevorrichtung 9 vorgesehen, die über eine Tragrahmenbefestigung 10 verfügt, mit der die Haltevorrichtung 9 in dem Tragrahmen 2 fest verankert ist. Eine weitere Haltvorrichtung 9 ist an der Stirnseite der Vakuumschaltröhre 6 angeordnet, die dem Befestigungssteg 4 zugewandt ist.Figure 5 show the holding device according to Figure 4 in a cross-sectional view. FIG. 1 shows a perspective view of a first exemplary embodiment of a switch pole 1 according to the invention. The switch pole 1 has a mechanically fixed support frame 2, to which a pole head section 3b of an input connection 3 is firmly screwed. This purpose is served by a transversely extending fastening web 4 with mounting holes for screwing the pole head section 3b. The fastening web 4 further has a through-opening 5, through which a screwing of a vacuum interrupter 6 as a interrupter at the input connection 5 is made possible. The vacuum interrupter 6 consists of a hollow cylindrical ceramic housing 7, which is composed of two parts which are interconnected in the middle of the ceramic housing with the interposition of an intermediate flange. At the end faces, the ceramic housing 7 is closed by metallic covers, which are not visible in Figure 1, so that a vacuum-tight housing is formed. On the upper side of the vacuum interrupter 6 in FIG. 1, a fixed contact pin projects through the upper metallic cover, wherein a fixed contact piece is held stationary on the free side of the fixed contact pin arranged in the vacuum housing. The fixed contact piece opposite a longitudinally movably guided Bewegkontaktstück is provided, which is movably held by a shift rod. The shift rod passes through a metallic cover facing an outgoing connection 8, a metal bellows providing the axial freedom of movement of the shift rod. For holding the vacuum interrupter 6 on its side facing away from the fastening web 4 side, a holding device 9 is provided which has a support frame attachment 10, with which the holding device 9 is firmly anchored in the support frame 2. Another holding device 9 is arranged on the end face of the vacuum interrupter 6, which faces the fastening web 4.
Zum Antrieb des Bewegkontaktstückes ist die Schaltstange über eine zweckmäßige Hebelmechanik 11 mit einem Antrieb verbindbar, der die zum Schalten notwendige Bewegungsenergie erzeugt .To drive the Bewegkontaktstückes the shift rod is connected via a suitable lever mechanism 11 with a drive that generates the necessary kinetic energy for switching.
Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalterpols 1, der den gleichen Tragrahmen 2, wie das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1, aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Isolierung jedoch durch zusätzliche Isolierabdeckungen 12 verstärkt, die in zweckmäßi- gen figürlich nicht dargestellten Rastnuten einrastbar sind.FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a switch pole 1 according to the invention, which has the same support frame 2 as the exemplary embodiment according to FIG. In this exemplary embodiment, however, the insulation is reinforced by additional insulating covers 12 which can be latched into suitable locking grooves, which are not shown in FIG.
Figur 3 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 in einer Querschnittsansicht. In dieser Ansicht ist erkennbar, dass der Eingangsanschluss 3 neben dem in Figur 1 gezeigten PoI- köpfabschnitt 3b ferner einen Längsabschnitt 3a umfasst. Der Polkopfabschnitt 3b ist mit dem Festkontaktbolzen 13 der Vakuumschaltröhre 6 verschraubt, während der Längsabschnitt 3a an dem Polkopfabschnitt 3b befestigt, beispielsweise verschraubt ist. Über die Länge des lösbar angebrachten Längsab- Schnittes 3a ist somit auf einfache Weise die Maulweite desFIG. 3 shows the embodiment according to FIG. 2 in a cross-sectional view. In this view, it can be seen that the input terminal 3 next to the pole head section 3b shown in FIG. 1 also comprises a longitudinal section 3a. The pole head portion 3b is bolted to the fixed contact pin 13 of the vacuum interrupter 6, while the longitudinal portion 3a attached to the pole head portion 3b, for example, is screwed. Over the length of the releasably attached Längsab- section 3a is thus easily the jaw width of
Schalterpols, also der Abstand eines an dem Eingangsanschluss 3 befestigten Leiters von einem an dem Abgangsanschluss 8 befestigten Leiters, einstellbar.Schalterpols, so the distance of a conductor attached to the input terminal 3 of a conductor attached to the outlet terminal 8, adjustable.
Eine dem Festkontaktbolzen 13 gegenüberliegende Schaltstange 14 ist über ein flexibles Stromband 15 mit dem Abgangsanschlussstück 8 verbunden. Zur Isolation der Schaltstange 14 ist eine topfförmige Isolierung 16 vorgesehen, über welche die Schaltstange 14 mit der Hebelmechanik 11 verbunden ist. In Figur 3 ist ferner erkennbar, dass die Schaltstange 14 eine Stirnseite 17 einer metallischen Abdeckung 18 der Vakuumschaltröhre 6 durchragt, wobei eine Führungshülse 19 fest mit der Abdeckung 18 verbunden ist. Die Stirnseite 17 liegt auf der Haltevorrichtung 9 auf. An der dem Befestigungssteg 4 zugewandten Stirnseite der Vakuumschaltröhre 6 ist eine weitere Haltevorrichtung 9 zum Zentrieren der Vakuumschaltröhre 9 und zur Absteuerung des elektrischen Feldes vorgesehen.A the fixed contact pin 13 opposite shift rod 14 is connected via a flexible current band 15 to the outgoing connector 8. For isolation of the shift rod 14, a pot-shaped insulation 16 is provided, via which the shift rod 14 is connected to the lever mechanism 11. It can also be seen in FIG. 3 that the shift rod 14 projects through an end face 17 of a metallic cover 18 of the vacuum interrupter 6, wherein a guide sleeve 19 is firmly connected to the cover 18. The end face 17 rests on the holding device 9. At the attachment web 4 facing end side of the vacuum interrupter 6, a further holding device 9 is provided for centering the vacuum interrupter 9 and for controlling the electric field.
Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Haltevorrichtung 9, die einen ringscheibenförmigen Halteabschnitt 20 sowie einen sich diesbezüglich rechtwinklig erstreckenden Flanschabschnitt 21 aufweist. Der Halteabschnitt 20 weist eine Durchgangsöffnung 22 auf, durch die sich im eingebauten Zustand die Schaltstange 14 und die Führungshülse 19 hindurch erstrecken. Der Durchgangsöffnung 22 zugewandt sind Zentriermittel in Form von parallel zueinander angeordneten Haltebügeln 23 vorgesehen, die jeweils zur Aufnahme eines Gewinde- plättchens eingerichtet sind. Dabei weist jedes Gewindeplätt- chen eine Gewindeschraube auf, die sich zur Durchgangsöffnung 22 hin erstreckt. Durch Einschrauben der Gewindeschraube in das Gewindeplättchen kontaktiert diese die fest mit der Vakuumschaftröhre verbundene Führungshülse 19, so dass durch die Stellung der Zentrierschrauben ein Zentrieren der Vakuum- schaltröhre 6 in der Haltevorrichtung 9 ermöglicht ist. Der Flanschabschnitt 21 ist mit zwei krallenförmigen Tragrahmenbefestigungen 10 verbunden, die, wie in Figur 1 erkennbar ist, zum Halten der Haltevorrichtung 9 in dem Tragrahmen 2 eingerichtet sind.FIG. 4 shows a perspective view of the holding device 9, which has an annular disk-shaped holding section 20 and a flange section 21 extending at right angles thereto. The holding portion 20 has a passage opening 22 through which the shift rod 14 and the guide sleeve 19 extend in the installed state. Facing the through-opening 22, centering means in the form of holding brackets 23 arranged parallel to one another are provided which are each set up to receive a threaded plate. In this case, each threaded plate has a threaded screw which extends toward the passage opening 22. By screwing the threaded screw into the threaded plate, the latter makes contact with the guide sleeve 19 fixedly connected to the vacuum shaft tube, so that centering of the vacuum interrupter 6 in the holding device 9 is made possible by the position of the centering screws. The flange portion 21 is connected to two claw-shaped support frame fastenings 10, which, as can be seen in Figure 1, are adapted to hold the holding device 9 in the support frame 2.
Figur 5 zeigt die Haltevorrichtung 9 gemäß Figur 4 in einer Querschnittsansicht. In dieser Darstellung ist erkennbar, dass der Flanschabschnitt 21 aus einem Kernabschnitt 24 besteht, der einstückig mit dem Halteabschnitt 20 ausgebildet und von einer dünnwandigen Isolierung 25 umgeben ist. Dabei liegt der Halteabschnitt 20 während des Betriebs leitend auf der metallischen Abdeckung 18 der Vakuumschaltröhre 6 auf, so dass durch den Kernabschnitt 24 und dem Halteabschnitt 20 ein Feldsteuerelement ausgebildet ist. In Figur 5 ist weiterhin erkennbar, dass die Haltevorrichtung 9 einen durch den Flanschabschnitt 21 begrenzten Innendurchmesser aufweist, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des Keramikgehäuses 7 der Vakuumschaltröhre 6. Mit anderen Worten ist die Halte- Vorrichtung 9 formkomplementär zur Stirnseite der Vakuumschaltröhre 6 ausgebildet. Darüber hinaus ist der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 22 an den Außendurchmesser der Führungshülse 19 angepasst, so dass diese durch die Durchgangsöffnung 22 hindurchführbar ist. Bei einer figürlich nicht dargestellten Abwandlung der Erfindung ist der Innendurchmesser des Flanschabschnittes 21 lediglich etwas größer als der Außendurchmesser der metallischen Abdeckung 18, jedoch etwas kleiner als der Außendurchmesser des Keramikgehäuses 7 der Vakuumschaltröhre 6. Mit anderen Worten bilden die metallische Abdeckung 18 und das Keramikgehäuse 7 eine umfänglich geschlossen umlaufende Stufe der Vakuumschaltröhre 6 aus, wobei nur die metallische Abdeckung 18 von dem Flanschabschnitt 21 aufgenommen ist und eine an diesen angepasste Längserstreckung aufweist. FIG. 5 shows the holding device 9 according to FIG. 4 in a cross-sectional view. In this illustration, it can be seen that the flange portion 21 consists of a core portion 24 formed integrally with the holding portion 20 and surrounded by a thin-walled insulation 25. In this case, the holding portion 20 is conductive during operation on the metallic cover 18 of the vacuum interrupter 6, so that a field control element is formed by the core portion 24 and the holding portion 20. In FIG. 5, it can further be seen that the holding device 9 has an inner diameter bounded by the flange section 21, which is slightly larger than the outer diameter of the ceramic housing 7 of the vacuum interrupter 6. In other words, the holding device 9 is designed complementary to the end face of the vacuum interrupter 6 , In addition, the inner diameter of the through hole 22 is adapted to the outer diameter of the guide sleeve 19, so that it can be passed through the through hole 22. In a figuratively not shown modification of the invention, the inner diameter of the flange portion 21 is only slightly larger than the outer diameter of the metallic cover 18, but slightly smaller than the outer diameter of the ceramic housing 7 of the vacuum interrupter 6. In other words, form the metallic cover 18 and the ceramic housing. 7 a circumferentially closed circumferential stage of the vacuum interrupter 6, wherein only the metallic cover 18 is received by the flange portion 21 and has a length adapted to this.
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