Die Erfindung betrifft einen Trennschalter, insbe¬ sondere Einsäulen-Scherentrennschalter, der zwei Hauptkontakte und zwei Hilfskontakte aufweist, wobei jeweils ein Hilfskontakt einem Hauptkontakt zugeordnet ist und der Hilfskontakt zeitlich nach dem Hauptkontakt öffnet.

Entsprechend der für ihren Einsatz gültigen Vor¬ schriften sind Trennschalter zum annähernd strom¬ losen Schalten vorgesehen. Weiters mu3 im geöff- neten Zustand des Trennschalters eine sichtbare

Trennstrecke erkennbar sein. Für das Freischalten des Trennschalters sorgt ein zugeordneter Lei¬ stungsschalter.

Trennschalter kommen auch dort zum Einsatz, wo zum Beispiel verschiedene Sammelschienen untereinander umgeschaltet werden sollen. Bei diesen Umschalt¬ vorgängen, die prinzipiell stromlos erfolgen müssen, treten jedoch bei geringer Spannung soge- nannte Kommutierungsströme auf. Auch Verschie¬ bungsströme sind bei diesen nahezu stromlosen Schaltvorgängen nicht zu vermeiden. Also auch beim stromlos schaltenden Trennschalter treten, bedingt durch die zuvor beschriebenen Kommutierungsströme sowie Verschiebungsströme, nicht zu vermeidende Ein- und Ausschaltlichtbögen auf.

Ist der Trennschalter geschlossen, so mu3 er in der Lage sein sowohl hohe Betriebsströme als auch kurzzeitig, bis zur Freischaltung durch einen zugeordneten Leistungsschalter, auftretende Kurz¬ schlußströme zu führen. Um diese Anforderungen zu

erfüllen müssen die Hauptkontakte sowie die Gegen¬ kontaktstücke solcher Trennschalter immer in einwandfreiem Zustand sein, dürfen also zum Bei¬ spiel keine Schädigung durch Abbrand aufweisen. Diese Schädigung durch Abbrand führt zu erhöhten Übergangswiderständen zwischen Gegenkontaktstück und Hauptkontakt, wodurch die geforderte Betriebs¬ sicherheit stark beeinträchtigt wird.

Es sind Einsäulen-Scherentrennschalter bekannt, bei denen die zuvor beschriebenen Anforderungen an Trennschalter so gelöst sind, da3 zwei Hilfs¬ kontakte vorgesehen sind, die neben den beiden Hauptkontakten angeordnet sind und erst nach den Hauptkontakten öffnen. Die beiden Hilfskontakte sind parallel zu den Hauptkontakten geschaltet.

Nachteilig bei dieser Ausführung ist, da3 die Hilfskontakte in geringem Abstand zu den Haupt- kontakten liegen, was beim Öffnen des Einsäulen- Scherentrennschalters dazu führen kann, da3 der Abri3 ^f -Lichtbogen nicht im Bereich der Hilfskontakte verbleibt, sondern auf die Hauptkontakte über¬ springt und dort zu einer Schädigung durch Abbrand führt.

Zur Lösung des oben beschriebenen Problems wird in der DE 3210155 AI der Einbau eines gesonderten Trennkontaktes, in dessen Bereich der Abri -Licht- bogen auftreten soll, vorgeschlagen. Dieser Trenn¬ kontakt stellt die eigentliche Trennstrecke des Hilfskontaktes dar. Der Trennkontakt, der mit zwei Kontaktbügeln realisiert ist, ist elektrisch zwischen einem Hauptkontakt und einem Hilfskontakt angeordnet. Beim Öffnen des Einsäulen-Scherentrenn- schalters heben zuerst die Hauptkontakte vom

Gegenkontaktstück ab. Danach öffnet der Trennkontakt und dann erst die Hilfskontakte.

Der Nachteil dieser in der DE 3210155 AI beschrie- benen Ausführung mit einem gesonderten Trennkontakt besteht darin, da3 einerseits durch Umweltein¬ flüsse, wie zum Beispiel Verschmutzung, und ande¬ rerseits durch Witterungseinflüsse, wie zum Bei¬ spiel Seitenwind oder Vereisung, die Funktion des Trennkontaktes häufig gestört ist. Der Lichtbogen steht in diesem Fall dann zwischen Hilfskontakt und Gegenkontaktstück. Dies führt zu unerwünschtem Abbrand an den Kontaktflächen des Hilfskontaktes und des Gegenkontaktstückes. Durch diesen Umstand können hohen Anforderungen an die Betriebssicher¬ heit eines Trennschalters nicht erfüllt werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde einen Trennschalter, insbesondere Einsäulen-Scheren trennschalter, zu verwirklichen, bei dem ein hohes Maß an Betriebssicherheit gewährleistet ist. Mit einfachen Mitteln soll erreicht werden, daß die Lichtbogendauer sehr kurz gehalten wird, wodurch der Abbrand an den Kontaktflächen des Hilfs- kontaktes und des Gegenkontaktstückes praktisch nicht auftritt.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Halb- leiterelement, insbesondere eine Diode oder ein

Thyristor, zwischen dem ersten bzw. zweiten Haupt¬ kontakt und dem zugeordneten Hilfskontakt derart geschaltet ist, da3 bei dem einen Halbleiterelement die Anode, und bei dem anderen Halbleiterelement die Katode mit dem jeweils zugehörigen Hauptkontakt leitend verbunden ist.

Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, auch bei starker und häufiger Beanspruchung und unabhängig von den Umwelt- und Witterungseinflüssen, einen Abriß des Lichtbogens beim jeweils nächsten Span- nungs-Nulldurchgang zu sichern. Damit wird eine sehr kurze Lichtbogendauer erreicht, wodurch sodann eine Schädigung des Hilfskontaktes und des Gegen¬ kontaktstückes durch Abbrand praktisch nicht auftritt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, in Scheibenbauweise ausgeführte Halbleiterelemente einzusetzen.

Der Vorteil dieser Variante besteht darin, daß damit die jeweiligen spezifischen Netzverhältnisse besser berücksichtigt werden können.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daßauf dem nach au3en weisenden Ende des Hauptkon¬ taktes eine Spannvorrichtung aufgesetzt ist, wobei der Hauptkontakt zwischen einer isolierten Grund¬ platte und einer elektrisch leitenden Zwischen¬ platte unverdrehbar geklemmt ist, und wobei das Halbleiterelement zwischen der elektrisch leitenden Zwischenplatte und einer elektrisch leitenden Spannplatte gespannt ist, und da3 Grundplatte und Zwischenplatte beidseitig vom Hauptkontakt fluch¬ tende Bohrungen zur Aufnahme von aus Schrauben und Muttern bestehenden Schraubverbindungen aufweisen, und da3 Zwischenplatte und Spannplatte beidseitig vom Halbleiterelement fluchtende Bohrungen zur Aufnahme isoliert eingesetzter, aus Schrauben und Muttern bestehender Schraubverbindungen aufweisen.

Ein Vorteil dieses Aufbaues ist die einfache, nur wenig Ausfallszeit beanspruchende, Nachrüstbarkeit

von bereits im Betrieb befindlichen Einsäulen- Scherentrennschaltern.

Im Rahmen der Erfindung weist die Grundplatte auf der dem Hilfskontakt zugewandten Seite des Haupt¬ kontaktes eine Ausladung auf, auf welcher das nach au3en weisende Ende des Hilfskontaktes fixierbar ist, und da3 die elektrisch leitende Verbindung zwischen Anode bzw. Katode der Halbleiterelemente und dem jeweils zugehörigen Hilfskontakt mittels eines elektrisch leitenden Verbindungsstückes, vorzugsweise eines Kupferseiles, durchgeführt ist, wobei das Verbindungsstück die Spannplatte mit dem Hilfskontakt leitend verbindet.

Vorteilhaft bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung sind die präzise Kontaktierung und die einfache und somit wirtschaftliche Montage des Halbleiter¬ elementes. Durch die besonders günstige Anordnung des Halbleiterelementes am Hauptkontakt beim oberen Ende des Hilfskontaktes genügt eine besonders kurze Leitungsführung.

Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung sieht vor das Halbleiterelement in die Abschirmkugel einzubauen.

Der Vorteil dieser speziellen Ausgestaltung besteht darin, daß die als Faradayscher Käfig wirkende Abschirmkugel wirksam Abhilfe schafft gegenüber den, im Bereich von Sammelschienen auftretenden, starken elektromagnetischen Feldern. Diese Felder könnten die sehr empfindlichen PN-Übergänge des Halbleiterelementes stören oder sogar außer Funk- tion setzen.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Abschirmkugel hohl ausgebildet ist und aus zwei Teilen besteht, die vorzugsweise mit Schraubverbindungen verbunden sind.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß sich die Montage sowie eine eventuelle Überprüfung des Halbleiterelementes sehr einfach und somit kostengünstig gestaltet.

Eine spezielle Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß zur Fixierung des Halbleiterelementes in der unteren Abschirmkugelhälfte eine Spannvorrich¬ tung vorgesehen ist, und daß der untere Abschirm- kugelhälfte in das obere Ende des Hauptkontaktes eingeschraubt ist.

Der Vorteil dieser Weiterbildung besteht darin, daß damit die leitende Verbindung zwischen Halbleiter- element, Abschirmkugel und Hauptkontakt auf ein¬ fache und kontaktsichere Art durchführbar ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Kontaktierung zwischen Halbleiterelement und Hilfskontakt über ein Kontaktstück, welches an die leitende Spannplatte angeschlossen ist, wobei die leitende Spannplatte mittels eines Isolierstückes, Spannfedern und zweier isolierter Spannbolzen an die Kontaktfläche des Halbleiterelementes gepreßt ist.

Dieses Merkmal hat den Vorteil, daß für die Kon¬ taktierung zwischen Halbleiterelement und Hilfs- kontakt nur zwei einfach gestaltete Elemente notwendig sind, wodurch die Anzahl der Verbindungen von stromführenden Teilen geringgehalten ist. Daraus ergibt sich eine Erhöhung der

Betriebssicherheit und e n niedriger Gesamtüber- gangεwiderstand. Ein weiterer Vorteil besteht in der Kostengünstigkeit der einfachen Verbindungselemente.

Gemäß einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfin¬ dung weist das Isolierstück an der halbleiterab- gewandten Seite eine ballige Ausformung auf.

Vorteilhaft bei dieser Weiterbildung ist es, daß das Isolierstück die Funktion der für das Spannen von Halbleiterelementen ansonsten üblicherweise verwendeten Kalotte übernimmt, wodurch das Halb¬ leiterelement einfacher und kontaktsicherer ge- spannt ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Kontaktstück zwischen unterem und oberem Abschirmkugelteil isoliert herausgeführt und an das obere Ende des Hilfskontaktes angeschlossen.

Diese Ausgestaltung der Erfindung bietet den Vorteil, daß, bedingt durch die Isolierung des Kontaktstückes, die einzuhaltenden Spannungsab- stände zum Hauptkontakt gering gehalten werden können.

Eine weitere erfindungsgemä e Ausgestaltung sieht vor, daß der untere Abschirmkugelhälfte an der Stelle der Herausführung des Kontaktstückes eine Ausnehmung aufweist.

Vorteilhaft bei dieser erfindungsgemäßen Aus¬ gestaltung ist es, daß die kleine gehaltene Aus- nehmung in der unteren Abschirmkugelhälfte eine sehr aufwendige und somit teure Durchführung

unnötig macht, und die Ausnehmung die Funktion des Faradayschen Käfigs nicht stört.

In der Folge wird die Erfindung anhand von Ausfüh- rungsbeispielen näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Darstellung des erfindungsgemäßen Einsäulen-Scherentrennschalters, während in Fig. 2 eine Spannvorrichtung für die Montage eines Halbleiterelementes in Scheibenbauweise dargestellt ist. In Fig. 3 ist das Prinzip des Einsäulen-

Sσherentrennschalters mit Einbau der Halbleiter¬ elemente in die Abschirmkugeln und in Fig. 4 der mechanische Einbau eines Halbleiterelementes in die Abschirmkugel dargestellt.

In Fig. 1 sind, stark schematisiert, die Haupt¬ kontakte 1, 2 und die Hilfskontakte 3, 4 eines Einsäulen-Scherentrennεchalters, sowie die Einbin¬ dung der Dioden 5, 6 ersichtlich. Der Einsäulen- Scherentrennschalter ist in geöffneter Stellung dargestellt. Zwischen den Hauptkontakten 1, 2 und den Hilfskontakten 3, 4 sind die Dioden 5, 6 so angeordnet, daß die Diode 5 mit der Anode an den Hauptkontakt 1 und mit der Katode an den Hilfs- kontakt 3, jedoch die Diode 6 mit der Katode an den Hauptkontakt 2 und mit der Anode an den Hilfs- kontakt 4 angeschlossen ist. Beim Öffnen des Trennschalters heben zuerst die Hauptkontakte 1, 2 von einem Gegenkontaktstück 7 ab. Der Strom flie3t nun vom Gegenkontaktstück 7, je nach Halbwelle, über den Hilfskontakt 3 bzw. 4 und der zugeordneten Diode 5 bzw. 6 zum Hauptkontakt 1 bzw. 2. Danach heben die Hilfskontakte 3, 4 vom Gegenkontaktstück 7 ab, dabei kann es zur Ausbildung eines Licht- bogens kommen, der je nach Halbwelle zwischen

Gegenkontaktstück 7 und dem jeweiligen Hilfskontakt 3, 4 mit der nachgeschalteten Diode 5, 6 steht.

Beim nächsten Spannungs-Nulldurchgang reißt dann der Lichtbogen ab.

Fig. 2 zeigt die schematisierte Darstellung einer Spannvorrichtung für die Montage und Kontaktierung eines Halbleiterelementes 5 an einem Hauptkontakt 1. Dabei sind, der besseren Übersichtlichkeit halber, die bei der Montage von Scheiben-Halbleiter¬ elementen ohnehin selbstverständlich zu verwendende Bauteile, nämlich Kalotte und Spannfedern, wegge¬ lassen. Am Hauptkontakt 1 wird mittels der Spann¬ bolzen 26 und einer isolierten Grundplatte 27 eine elektrisch leitende Zwischenplatte 28 montiert. Auf einer Ausladung 32 der isolierten Grundplatte 27 erfolgt die mechanische Befestigung des Hilfskon¬ taktes 3. Die elektrisch leitende Zwischenplatte 28 übernimmt auch die Kontaktierung zwischen Haupt¬ kontakt 1 und Halbleiterelement 5. Auf diese elektrisch leitende Zwiεchenplatte 28 wird dann das Halbleiterelement 5 mit einer ebenfalls leitenden Spannplatte 29 und der nicht dargestellten Kalotte und Spannfedern mittels isolierter Spannbolzen 30 montiert. Die Kontaktierung zwischen Hilfskontakt 3 und Halbleiterelement 5 erfolgt über die elektrisch leitende Spannplatte 29, an deren Ausladung 33 ein leitendes Verbindungsstück 31, vorzugsweise ein Kupferseil, angeschlossen ist, deren anderes Ende mit dem Hilfskontakt 3 leitend verbunden ist.

Fig. 3 ist ebenso wie Fig.1 eine stark schemati¬ sierte Darstellung des erfindungsgemä en Einsäulen- Scherentrennschalter mit dem Unterschied, daß das Halbleiterelement 5, 6 in die jeweils zugeordnete Abschirmkugel 9, 10 eingebaut ist. Diese besondere Weiterbildung gegenüber Fig. 1 bietet zusätzliche Vorteile, wie Schutz des Halbleiterelementes 5, 6 vor Witterungseinflüssen und elektromagnetischen

Feldern, verursacht durch die naheliegenden Sam¬ melschienen.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel ist eine aus zwei gleichgro3en Teilen bestehende Abschirm¬ kugel verwendet. Das Halbleiterelement 5 ist mittels einer Spannvorrichtung in die untere Ab¬ schirmkugelhälfte 22 eingebaut, wobei die untere Abschirmkugelhalfte 22 in das obere Ende des Hauptkontaktes 1 eingeschraubt ist. Damit ist die leitende Verbindung zwischen Halbleiterelement 5, Abschirmkugel und Hauptkontakt 1 hergestellt. Die Kontaktierung zwischen Halbleiterelement 5 und Hilfskontakt 3 erfolgt über ein Kontaktstück 25, welches an die leitende Spannplatte 16 angeschlos¬ sen ist. Die leitende Spannplatte 16 ist mittels eines Isolierstückes 17, den Spannfedern 18 und zweier isolierter Spannbolzen 19 an die Kontakt¬ fläche des Halbleiterelementes 5 gepreßt. Das Kontaktstück 25 ist isoliert zwischen den beiden Abschirmkugelhälften 22 und 23, die mit Schraub¬ verbindungen verbunden sind, herausgeführt. Die untere Abschirmkugelhälfte 22 weist eine Ausnehmung an der Stelle der Herausführung des Kontaktstückes 25 auf. In der Folge ist dann das Kontaktstück 25 an den hier nicht dargestellten Hilfskontakt angeschlossen.