LeistungsSchalters

Antrieb für einen Pol eines LeistungsSchalters, ins¬ besondere für einen Vakuumschalter oder einen SF6 -Schalter, wobei der Kontakt des Poles mittels einem eine Kontakt¬ kraftfeder aufweisenden Vorhubelement bewegbar ist, und wobei das Vorhubelement über einen Anlenkhebel mit einer Sσhaltstange verbunden ist, die mit dem Schaltantrieb gekoppelt ist.

Leistungsschalter dienen zum selbsttätigen Ein- und Aus¬ schalten von beliebigen Strömen bis zum Nennschalt- vermögen des Leistungsschalters. Wie bei allen Schalt¬ elementen, welche in Netzen eingesetzt sind, wird auch hier ein hohes Maß an Zuverlässigkeit gefordert. Diese Anforderung ist eines der wichtigsten Kriterien bei der Auslegung der einzelnen Teile des Leistungssσhalters.

Im "Taschenbuch der Elektrotechnik", von Prof. Dr. Philippow, VEB Verlag Technik Berlin 1980, Band 5, Seite 705 und 706, wird ein Pol eines Vakuumschalters behan¬ delt, dessen Antriebsgestänge mit einem Vorhubelement, einem Anlenkhebel und einer Isolierstoff-Schaltstange ausgerüstet ist. Das Vorhubelement, das mit einer Kontaktkraftfeder und einer Ausschaltfeder ausgerüstet ist, ist direkt mit dem Schaltstift des beweglichen Schaltkontaktes verbunden. Das andere Ende des Vorhub- elementes ist mit dem Anlenkhebel, der in einem Punkt gelagert ist, verbunden. Der Anlenkhebel wird von einer Isolierstoff-Sσhaltstange, die die Verbindung zum weiteren Antriebsgestänge und dem Schaltantrieb dar¬ stellt, bewegt.

Der Nachteil dieser Ausführung eines Antriebsgestänges besteht darin, daß sowohl das Vorhubelement als auch der Anlenkhebel spannungsführende Teile sind, und daß der

Schaltantrieb, im geschlossenen Zustand der Kontakte, ständig die Kontaktkraft aufbringen muß. Dies bedingt auch ein Antriebsgestänge, das so stark ausgelegt ist, daß es die Kontaktkraft dauernd übertragen kann. Eine kurzzeitige Störung des Sσhaltantriebeε, wie z. B.

Ausfall der Steuerspannung, hat eine sofortige Abschal¬ tung des Poles zur Folge.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb eines Poles eines LeistungsSchalters zu schaffen, der allen Anforderungen an die Betriebssicherheit von Schaltelementen in Netzen entspricht und dabei möglichst wirtschaftlich herzustellen und zu betreiben ist.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Dieser Antrieb eines Poles eines Leiεtungssσhalters ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pol und dem Vorhubelement eine an sich bekannte Isolier¬ stange angeordnet ist, und daß eine erste gelenkige Verbindung zwischen der Isolierstange und dem Vorhubel¬ ement mittels eines ersten Lagers in einem, zur Bewe- gungεriσhtung der Isolierstange parallel angeordneten, ersten Langloσh, und eine zweite gelenkige Verbindung zwischen Vorhubelement und einem Anlenkhebel mittels eines zweiten Lagers in einem, im rechten Winkel zum ersten Langloch angeordneten, zweiten Langloch in einer Führungswange geführt ist.

Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, einen Antrieb zu schaffen, der im eingeschalteten Zustand des Poles keine Kräfte aufnehmen muß, wodurch auch das Antriebs- gestänge komplett entlastet ist. Die Kontaktkraft ist nur vom Vorhubelement und dessen Kontaktkraftfeder und dem Anlenkhebel, der sich in den Langlöσhern der Führungs- wange abstützt, aufzubringen. Das Antriebsgestänge braucht daher nur für eine kurzzeitige Belastung - Ein- und Ausschaltvorgang - ausgelegt werden. Auch ist eine

Wartung oder auch eine komplette Demontage des Antriebes im eingeschalteten Zustand des Poles möglich.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß im Totpunkt der Schaltbewegung das erste und das zweite Lager sich wenige Millimeter vor dem Ende des jeweiligen zugeordneten ersten bzw. zweiten Langloches befindet. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, daß sich der Anlenk¬ hebel beim Einschalten über den Schalttotpunkt bewegt und die Lager in den Enden der Langlöcher einrasten. Eine gesonderte Verklinkung des Gestänges ist nicht erforder¬ lich, was einerseits einen Störfall in diesem Bereich ausschließt und anderseits die Wirtschaftlichkeit erhöht.

In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung sind die erste und die zweite gelenkige Verbindung jeweils beid¬ seitig mit zwei ersten bzw. zwei zweiten Lagern ausge¬ rüstet, und sind diese Lager in zugeordneten Langlöσhern, die in einer ersten und einer zweiten, spiegelbildlich zueinander angeordneten, Führungswange angeordnet sind, geführt. Vorteilhaft bei dieser Weiterbildung ist die beidseitige Lagerung der gelenkigen Verbindungen in den Führungswangen. Dies sichert eine exakte Führung des Antriebsgestänges und eine Zentrierung der Kontaktkraft auf den mittleren Bereich der Kontaktierungsfläche des Schaltkontaktes.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß mindestens die erste oder die zweite gelenkige Verbindung mit Kugellagern ausgerüstet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß die Reibung der Lager in den Langlöchern auf ein Minimum beschränkt ist und dadurch weniger Kraft für den Schaltvorgang erfor¬ derlich ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Einfassung des ersten oder zweiten Langloches, dessen

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zugeordnetes Lager als Kugellager ausgebildet ist, aus abriebfestem Material, vorzugsweise aus Phosphorbronze, ausgeführt. Dieses Merkmal bietet den Vorteil, daß die Standzeit der Lagerführung, trotz häufiger Schaltspiele, sehr hoch ist.

Gemäß einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung ist die erste und die zweite Führungswange als Gußteil, vorzugsweise als Messinggu teil, ausgeführt. Diese Weiterbildung bietet den Vorteil einer exakten und wirtschaftlichen Herstellung der Führungswangen.

In der Folge wird die Erfindung anhand der Zeichnungen Fig. 1.1 und Fig. 1.2 dargestellt, wobei Fig. 1.1 eine Seitenansicht von Fig. 1.2 ist.

In den beiden Zeichnungen ist eine Isolierstange 12 ersichtlich, die direkt den beweglichen Schaltkontakt antreibt. Diese Isolierstange 12 ist mittels einer ersten gelenkigen Verbindung 4 mit dem Vorhubelement 1 ver¬ bunden. Die erste gelenkige Verbindung 4 ist an beiden Enden mit Lagern 5 ausgerüstet, welche in den, parallel zur Bewegungsrichtung der Isolierstange angeordneten, ersten Langlöchern 6 in den beiden Führungswangen 11a, 11b gleiten. Das Vorhubelement 1 ist mit einer Kontakt- kraftfeder 2 ausgerüstet. Eine Verbindung zum übrigen Antriebsgestänge wird über den Anlenkhebel 3, der mittels einer zweiten gelenkigen Verbindung 7 mit dem unteren Ende des Vorhubelementes 1 verbunden ist, hergestellt.

Die zweite gelenkige Verbindung 7 ist an beiden Enden mit Kugellagern 8, die in den zweiten Langlöchern 9 in den beiden Führungswangen 11a, 11b gleiten, ausgerüstet. Die Einfassung 10 der zweiten Langlöcher 9 sind aus einem abriebfestem Material, bevorzugt aus Phosphorbronze, ausgeführt.

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In Fig. 1.1 ist das Antriebsgestänge im ausgeschalteten Zustand dargestellt. Wird der Pol eingeschaltet, so bewegt sich das zweite Lager 8 im zugeordneten Langloch 9 nach links und das erste Lager 5 im Langloch 6 nach oben, wobei sich das Vorhubelement aufrichtet. Im Totpunkt 13 der Schaltbewegung wird die maximale Kontaktkraft er¬ reicht.

In Fig. 1.2 ist dann der eingeschaltete Zustand er- sichtlich. Das Vorhubelement 1 hat sich über den Totpunkt 13 hinaus bewegt, wobei die ersten Lager 5 und die zweiten Lager 8 in den jeweiligen Enden der Langlöcher 6, 9 eingerastet sind. Ab dem Einrasten des Vorhubelementes 1 sind das übrige Antriebsgestänge und der Antrieb komplett entlastet. Die Kontaktkraft wird nur mehr von der Kontaktkraftfeder 2 des Vorhubelementes 1 aufge¬ bracht.