Lasttrennschalter Die Erfindung betrifft einen elektrischen Lasttrenn- schalter mit einem Trennmesser zwischen einem Paar im Abstand voneinander angeordneten Klemmen und einem stationären, an der einen Klemme befestigten, Stromun terbrecher, der ein Paar von durch einen Betätigungsme chanismus in Abhängigkeit von der Bewegung des Schaltermessers trennbaren Lichtbogenkontakten auf weist, von denen der eine mit der letzterwähnten Klemme und der andere mit dem Betätigungsmechanis- muss am äusseren Ende des Unterbrechers verbunden ist.
In vielen Fällen ist es erwünscht, einen Hochspan nungstrennschalter auch dann auszuschalten, wenn in dem Stromkreis, in dem er angeordnet ist, noch ein Strom, z. B. ein Magnetisierungsstrom eines Hochspan nungstransformators fliesst. Verwendet man zur Ab schaltung des Laststromes einen üblichen Trennschalter, so besteht bei schwereren Schaltbedingungen die Mög lichkeit, dass ein langer Lichtbogen gezogen wird, der zwischen dem Schalter und einem benachbarten Strom kreis oder gegen Erde brennt.
Es wurden deshalb Lasttrennschalter geschaffen, die den Laststrom im Innern eines als Lichtbogenlöscheinrichtung ausgebilde ten Unterbrechers und nicht an den ausserhalb der Lichtbogenlöscheinrichtung vorgesehenen Schaltstücken unterbrechen. Das bewegliche Schaltstück der Lichtbo- genlöscheinrichtung wird bei einem leistungsfähigen Lasttrennschalter durch einen entsprechenden Schnapp mechanismus in die Ein- bzw. Ausschaltstellung ge bracht.
Es sind zahlreiche Ausführungen von Lasttrenn- schaltern für Freiluftanlagen bekannt geworden, die sich im wesentlichen durch die Anordnung des Unterbrechers bzw. seine Kombination mit dem Trennschaltmesser unterscheiden. Bei Lasttrennschaltern für Freiluftbetrie be spielt die Vereisungsgefahr eine besondere Rolle, weshalb es darauf ankommt, wie der Stromunterbrecher mit dem Trenner zusammengebaut ist und wie die Aufgabe der vorübergehenden Einschaltung in den Stromkreis sowie die Betätigung des Schaltmechanismus des Stromunterbrechers gelöst wird.
Andere bekannte Lasttrennschalter, bei denen das Trennmesser in der Ebene der Isolatoren ausgeschwenkt wird, haben den Stromunterbrecher auf dem Trennmes ser oder am feststehenden Gegenkontaktstück des Tren- ners angeordnet. Bei der ersten Ausführung sind die zu bewegenden Massen gross, weshalb sich zusätzlich zu den Stromübertragungsproblemen noch besondere An triebsschwierigkeiten ergeben. Bei der zweiten Bauart ist der Stromunterbrecher auf oder seitlich vom Isolator des Gegenkontakts befestigt. Der Schaltmechanismus wird dabei vom Trennmesser während der Ausschaltbewe gung betätigt.
Damit während dieses Schaltvorganges der Strom seinen Weg über den Stromunterbrecher nimmt, werden Schleifkontakte oder Hebelanordnungen vorge sehen, die den Stromübergang von dem Trennmesser auf den Stromunterbrecher sicherstellen. Beim Einschalten wird der Schaltmechanismus in umgekehrter Richtung betätigt und die Kontakte des Unterbrechers wieder geschlossen. Allen diesen bekannten Ausführungen ist der Nachteil gemeinsam, dass die Betätigungs - und Übertragungselemente in ihrer Ausführung recht kompli ziert und in dem Zusammenwirken, insbesondere bei Eis, Rauhreif und Schnee unvollkommen sind, so dass sich im Funktionsablauf und in der Stromübertragung Schwierigkeiten ergeben.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die bekannten Schwierigkeiten mit einfachen Mitteln zu beheben und einen unter schwierigen Witterungsverhält nissen funktionssicheren Freiluft-Lasttrennschalter zu schaffen.
Erfindungsgemäss werden die angeführten Nachteile dadurch vermieden, dass das Drehtrennmesser mit einem abgewinkelten Kontaktmesser versehen ist, das mit einer ebenfalls in einer Drehbewegung ausschwenkbaren Kon taktgabel des senkrecht auf dem feststehenden Isolator angeordneten Stromunterbrechers zusammenwirkt, wo bei die Bewegungsebene der Kontaktgabel einen rechten Winkel zu derjenigen des Trennmessers und einen spitzen Winkel zur Längsachse des Schalterpoles bildet,
so dass die Kontaktstelle zwischen Kontaktmesser und Kontaktgabel an den beiden eine kombinierte Wälz- und Gleitbewegung ausführt.
Die Schwierigkeiten, die sich durch die rauhen Betriebsverhältnisse, insbesondere durch Vereisung, für Lasttrennschalter in Freiluftanlagen ergeben, werden mit einfachen Mitteln in vorteilhafter Weise behoben.
Bei allen Freiluft-Lasttrennschaltern stellt sich das schwieri ge und bisher mangelhaft gelöste Problem der Betätigung des Stromunterbrechers und seiner Einschaltung in den Stromkreis. Erfindungsgemäss wird durch eine kombi nierte Bewegung der als Betätigungs- und Kontaktele mente dienenden Teile im Verhältnis zueinander eine wirkungsvolle Selbstreinigung erzielt.
Einzelheiten eines Ausführungsbeispieles der Erfin dung und seine Wirkungsweise werden anhand einer Zeichnung nachstehend beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 - eine Seitenansicht des Lasttrenschalters Fig. 2 - eine Draufsicht Fig. 3 - den Ablauf eines Ausschaltvorganges Fig. 4 - den Ablauf eines Einschaltvorganges Fig. 5 - die Anordnung des schwenkbaren Kontakt gabelschenkels Auf dem Grundrahmen 1 des Schalterpoles sind der feststehende Isolator 2 und der in
einem Lager drehbar gelagerte Isolator 3 als Drehisolator angeordnet, der mittels einer Antriebskurbel 4 betätigt wird und am oberen Ende das waagrecht seitlich ausschwenkbare Trennmesser 5 trägt. Der elektrische Anschluss an das Trennmesser 5 erfolgt über einen drehbar gelagerten Hebel 6 als Anschlussklemme, der mittels einer Blattfe der den Kontakt zum Trennmesser herstellt. Das freie Ende des Trennmessers 5 umgreift bei geschlossenem Schalter das auf dem Isolator 2 fest angeordnete und als zweite Anschlussklemme dienende Gegenkontaktstück 7.
An das Trennmesser 5 ist ein Kontaktmesser 8 als Hilfsmesser angewinkelt, das in einen Kontaktfinger 9 ausläuft und dessen Ende 10 abgeschrägt ist. Am feststehenden Isolator 2 ist ein Stromunterbrecher 11 senkrecht angeordnet. Der Stromunterbrecher besteht bekanntlich im wesentlichen aus der Löschkammer, in der sich die Lichtbogenlöscheinrichtung befindet, und dem Mechanismusgehäuse, das die Antriebsteile enthält, die die Schaltfeder spannen und im gegebenen Moment den Schaltstift betätigen.
Die Antriebsteile im Mechanis- musgehäuse werden über eine aus demselben herausge- führte Welle betätigt. Auf dieser Welle ist die Kontaktga bel 12 justierbar angeordnet. Die Kontaktgabel 12 ist mit einem starren Schenkel 13 und einem schwenkbaren Schenkel 14, wie in Fig. 3 und 5 gezeigt, versehen. Der Schenkel 14 kann gegen die Wirkung einer Druckfeder 15, siehe Fig. 5, seitlich und im spitzen Winkel zur Ebene der Kontaktgabel 12 ausgeschwenkt werden.
Die Wirkungsweise wird anhand der Fig. 3 und 4 erläutert, in denen verschiedene Zwischenstellungen zum besseren Verständnis dargestellt sind. Fig. 3 zeigt den Ablauf eines Ausschaltvorganges. Zum Ausschalten des Lasttrennschalters wird die Antriebskurbel 4 betätigt und damit dem Isolator 3 eine Drehbewegung vermittelt, der das Drehtrennmesser 5 waagrecht ausschwenkt. Die Stellung I zeigt die relative Stellung des Kontaktmessers 9 und der Kontaktgabelschenkel 13 und 14 zueinander, wenn das Trennmesser 5 bei eingeschaltetem Schalter ganz das Gegenkontaktstück 7 umgreift.
In dieser Ein Stellung fliesst der Strom von der Klemme 6 über das Trennmesser 5 zur Klemme 7. Der Stromunterbrecher 11 ist während des Betriebes zum Unterschied gegenüber den herkömmlichen Ausführungen keiner Belastung unterworfen, da das Kontaktmesser 9 in der Ein-Stellung 1 die Kontaktgabel 12 nicht berührt.
Wird dem Trenn messer 5 eine Ausschaltdrehbewegung vermittelt, so nimmt sein Kontaktmesser 8 die Kontaktgabel 12 durch Anschlag seiner Verlängerung 9 an den Schenkel 14 in einer Schwenkbewegung mit. Bei dem Verlassen des Gegenkontaktes 7 kommutiert das Trennmesser 5 durch das Zusammenwirken seines Kontaktmessers 8 mit der Kontaktgabel 12 den Strom auf den Stromunterbrecher 11.
Der Strom fliesst von der Klemme 6 über einen Teil des Trennmessers 5 und sein Kontaktmesser 8, das wie in Stellung Il zwischen die Schenkel 13 und 14 eingreift, über die Kontaktgabel 12 und den Unterbrecher 11 zur Klemme 7. In dem weiteren Verlauf der Ausschaltbewe gung schwenkt das Trennmesser die Kontaktgabel 12 bis in die Stellung III aus.
Nachdem letztere im Unterbre cher die Schaltfeder gespannt und die Stromunterbre chung stattgefunden hat, gibt das Trennmesser die Kontaktgabel, von der es abgleitet, frei, so dass letztere unter Federwirkung in die Ausgangsstellung I zurück schwingt und im Stromunterbrecher die Kontakte der Lichtbogenlöscheinrichtung wieder schliesst. Das Trenn messer 5 wird indessen in die Ausschaltstellung Fig. 2 weiter ausgeschwenkt.
Die vorgeschlagene Bauart ergibt, dass die Bewegungsebene der Kontaktgabel 12 einen echten Winkel mit derjenigen des Trennmessers 5 und einen spitzen Winkel mit der Längsachse <B>A -A</B> des Schalterpoles bildet, so dass im Verlaufe der Ausschalt bewegung Fig. 3 die Kontaktstellen zwischen der Verlän gerung 9 des Kontaktmessers 8 und den Schenkeln 13 und 14 der Kontaktgabel 12 drei sich zu einer kombi nierten Bewegung überlagerte Bewegungen ausführen.
Die eine Bewegung ist das Abgleiten der Verlängerung 9 an den Schenkeln 12 und 14 ihrem Ende zu, Fig. 3, die zweite ist das Abgleiten der Schenkel 13 und 14 entlang der Verlängerung 9, da sich die Kontaktgabel auf einer Sehne des vom Trennmesserende beschriebenen Kreis bogens bewegt, und die dritte Bewegung der Kontakte ergibt sich durch das Abwälzen der Verlängerung 9 auf der Innenseite der Schenkel 13 und 14.
Die Erfahrung zeigt, dass eine solche kombinierte Bewegung eine grosse selbstreinigende Wirkung hat. Im Fall der Vereisung wird das Eis, Schnee oder Rauhreif selbsttätig entfernt und eine gute Kontaktgabe, d. h. Stromübertragung gewährleistet.
Ein weiterer Vorteil gegenüber den bekannten Aus führungen besteht darin, dass durch das Zurückschwin gen der Kontaktgabel 12 in ihre Ausgangsstellung I der Stromunterbrecher vom Einschaltvorgang ausgeklam mert ist und der Belastung durch den Einschaltstrom nicht ausgesetzt wird. Beim Einschalten schliesst das Trennmesser 5 durch Einschwingen in den Gegenkon takt 7 den Stromkreis. Das Trennmesser und der Gegenkontakt sind derart robust, dass ein eventuell auftretender Einschaltlichtbogen keinen Schaden anrich ten kann.
Nachdem das Trennmesser 5 den Gegenkon-, takt 7 den Stromkreis schliessend berührt, trifft seine. Verlängerung 9 mit der Abschräbgang 10 auf den Schenkel 14 der Kontaktgabel 12, Fig. 4, Stellung IV. Während das Trennmesser 5 weiter in den Gegenkontakt 7 eingreift, wird die Stellung V durchlaufen. Der Schenkel 14 wird beiseite gedrückt und geleitet auf der Abschrägung 10 ab.
Bei voller Einschaltstellung des Trennmessers 5 ergibt sich die Stellung VI zwischen seiner Verlängerung 9 und den Schenkeln 13 und 14 der Kontaktgabel 12 des Stromunterbrechers. Es ist daraus ersichtlich, dass der Stromunterbrecher von keinem Strom durchflossen wird.
Der Gegenstand der Erfindung beschränkt sich nicht auf das angeführte Ausführungsbeispiel. Es können bei Lasttrennschaltern für höhere Spannungen in vorteilhaf- ter Weise zwei Stromunterbrecher in Reihe geschaltet werden, so dass an jedem Unterbrecher nur die halbe Betriebsspannung ansteht. Ein Schalterpol besteht dann aus drei Isolatoren. Die beiden äusseren feststehenden Isolatoren tragen die beiden Stromunterbrecher, wäh rend der mittlere drehbare Isolator das zweiarmige Drehtrennmesser trägt.
Die Kontaktgabeln der Unterbre cher sind in zweckmässiger Weise justierbar angeordnet, so dass eine gleichzeitige Stromunterbrechung in den Unterbrechern erzielt werden kann.