CH647104A5

CH647104A5 - Flap arrangement on the insertion-contact bushing opening in the partition wall of a high-voltage switching cell

Info

Publication number: CH647104A5
Application number: CH135680A
Authority: CH
Inventors: Josef Perle
Original assignee: Concordia Sprecher Schalt
Priority date: 1979-09-18
Filing date: 1980-02-20
Publication date: 1984-12-28
Also published as: ATA393980A; DE2937702A1; DE2937702C2; AT385611B

Description

Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung an der Einfahrkontaktdurchführungsöffnung in der Schottwand einer Hochspannungsschaltzelle mit zwei um jeweils eine Achse schwenkbaren Klappen, welche beim Einfahren der Einfahrkontakte in den Sammelschienen- bzw. Kabelraum durch diese aufgestossen und beim Ausfahren durch eine Rückstellkraft wieder geschlossen werden.

Derartige Klappenanordnungen dienen dazu, bei Hochspannungsschaltzellen einen Lichtbogenschutz und Berührungssicherheit zu gewährleisten, wenn die Einfahrkontakte ausgefahren sind. Es ist bereits eine mit zwei Klappen ausgestattete Klappenanordnung der eingangs genannten Art bekannt (DE-OS 22 46 530). Die beiden Klappen sind jedoch in einem Abstand hintereinander angeordnet und überdecken im Schliesszustand jede für sich den gesamten Querschnitt der Durchtrittsöffnung. Die Baulänge der bekannten Klappenanordnung ist beträchtlich, weil die Schwenkbereiche beider Klappen berücksichtigt werden müssen. Da die Schwenkachsen beider Klappen senkrecht zur Öffnungsachse verlaufen, muss in Axialrichtung Platz in der Grösse beider Klappenlängen vorliegen.

Während die Klappen der vorstehend erwähnten Hochspannungsschaltzelle durch das Einfahren der Einschaltkontakte von einem diese umgebenden Isolierrohr aufgestossen werden, erfordert eine weitere vorbekannte Vorrichtung zum Schotten eines Sammelschienenraumes einer elektrischen Schaltzelle (DE-AS 27 10 742) einen besonderen Betätigungs-mechansimus, damit die um im wesentlichen senkrecht auf der Ebene der Durchführungsöffnung stehende Schwenkachsen verschwenkbaren Blenden aus dem Bereich der Durchtrittsöffnungen herausschwenken.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine kompakt ausgebaute Klappenanordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche es bei möglichst geringem Schwenkwinkel der Klappen gestattet, eine möglichst grosse Durchtrittsöffnung wahlweise freizugeben oder zu verschliessen. Das Erfordernis eines besonderen Betätigung'smechanismus wie bei der vorstehend beschriebenen bekannten Vorrichtung zum Schotten eines Sammelschienenraumes soll dabei entfallen. Die erfindungsgemässe Klappenanordnung soll auch mit minimalem Aufwand herstellbar sein und sehr betriebssicher arbeiten. Im Falle eines Störlichtbogens soll die Schliesskraft auf die Klappen erhöht und jedenfalls nicht erniedrigt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass die beiden im Schliesszustand gemeinsam die Durchführungsöffnung abdeckenden Klappen um im wesentlichen senkrecht auf der Ebene der Durchführungsöffnung stehende Schwenkachsen entgegengesetzt ausschwenkbar sind und eine schräg zur Öffnungsachse verlaufende Kontaktberührungsfläche aufweisen, durch deren Neigung von den axial bewegten Einfahrkontakten beim Einfahren eine Öffnungskraft auf die Klappen ausgeübt wird. Erfindungsgemäss wird also mit seitlich entgegengesetzt wegschwenkbaren Klappen

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gearbeitet, wobei die Öffnungskraft durch Kraftumlenkung an einer schiefen Ebene aufgebracht wird. Aufgrund dieser Ausbildung ist insbesondere die axiale Baulänge der erfin-dungsgemässen Klappenanordnung sehr gering.

Besonders zweckmässig für eine günstige Lagerhaltung und einen geringen Herstellungsaufwand ist es, wenn beide Klappen identisch ausgebildet sind und im Schliesszustand jeweils eine Hälfte der Öffnung abdecken.

Eine besonders vorteilhafte bauliche Ausgestaltung kennzeichnet sich dadurch, dass beide Klappen zusammen im wesentlichen die Form eines Hohlkegels haben. Die konische Innenfläche des Hohlkegels dient dabei als Schrägfläche für die Beaufschlagung durch den Einfahrkontakt oder mit diesem verfahrbare Teile.

Die Klappen können aber auch zylindrisch gestaltet sein, wobei die Schrägfläche für die Beaufschlagung durch den Einfahrkontakt durch Rippen erzeugt ist.

Vorteilhafterweise befinden sich die Schwenkachsen an diametral gegenüberliegenden Stellen des Lagerteils für die Klappen. Die Schwenkachsen sollen dabei gleichen radialen Abstand von der Öffnungsachse haben.

Um den Schwenkwinkel der beiden Klappen minimal zu machen, ist nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Berührungsränder der beiden Klappen in der Projektion auf die Ebene der Durchtrittsöffnung von der zugeordneten Schwenkachse ausgehend bis zur Mitte konkav und anschliessend konvex gekrümmt sind. Die Krümmung der Berührungsränder soll dabei im wesentlichen gleich der Krümmung am Rande der Durchtrittsöffnung sein. Wird jetzt noch dafür gesorgt, dass die Schwenkachse jeder Klappe so liegt, dass beim Ausschwenken jeder Klappe der konkav gekrümmte Randteil genau in Ausrichtung mit dem Kreisrand der Durchtrittsöffnung kommt, so ist die Durchtrittsöffnung im Augenblick dieser Ausrichtung vollständig durch die betreffende Klappe freigegeben. Der Schwenkwinkel der Klappe wird hierdurch auf den Betrag zwischen der Schliessstellung und der Ausrichtung des konkaven Randes mit dem Rand der Durchtrittsöffnung begrenzt. Bei Erreichen dieser Ausrichtung befindet sich der konvex gekrümmte Teil bereits sicher ausserhalb der Durchtrittsöffnung.

Die Klappen sind zweckmässigerweise durch Drehfedern auf ihre Schliesslage zu vorgespannt. Durch diese Ausbildung werden die Klappen beim Zurückfahren des die Einfahrkontakte tragenden Fahrwagens automatisch wieder in ihre Schliessstellung überführt.

Von besonderem Vorteil ist es, dass bei Störlichtbogen die Klappen nicht geöffnet, sondern eher zusammengedrückt werden.

Um die durch die erfindungsgemässe Klappenanordnung herbeigeführte Abdichtung zwischen den beiden Kontakträumen zu verbessern, sollen die Ränder der beiden Klappen sich im Schliesszustand überlappen. Dies kann beispielsweise durch eine gekröpfte Ausbildung der Trennfuge verwirklicht werden.

Von besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn jeweils der konvex gekrümmte Rand den konkav gekrümmten Rand überlappt. Dies trägt zur Schaffung eines minimalen Schwenkbereichs jeder Klappe bei maximaler Grösse der Durchtrittsöffnung bei.

Die Schwenkachsen sind vorzugsweise durch Bolzen gebildet, wobei Bolzen und Drehfedern von Kunststoff umhüllt sein sollen.

Um zu vermeiden, dass durch Hineingreifen in die Klappenanordnung sich die Klappen öffnen und die Durchführungsöffnung freigeben, ist zwischen den Klappen und ihrem Lagerungsteil vorzugsweise eine Verriegelung vorgesehen, welche die Klappen im Schliesszustand verriegelt und beim

Einfahren der Einfahrkontakt unwirksam gemacht wird.

Nach einer vorteilhaften praktischen Ausführung ist hierbei an jeder Klappe ein gegen die Kraft einer Feder axial beweglicher Riegelstift vorgesehen, welcher im Schliesszustand von innen hinter das Lagertei! greift und von einem den Einfahrkontakt umhüllenden Isolierrohr beaufschlagbar ist.

Um die erfindungsgemässe Klappenanordnung bereits vollständig funktionsfähig vorfertigen und nach Belieben an Schottenwänden anbringen zu können, sollen die Klappen an einem Haltering angebracht sein, welcher seinerseits in eine Öffnung der Schottwand einsetzbar ist. Der Haltering weist hierbei zweckmässigerweise einen axialen Rand auf, welcher im Schliesszustand aussen von den Rändern der Klappen überlappt ist.

Sowohl der Haltering als auch die Klappen werden vorteilhafterweise als Giessharzteil hergestellt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben ; in dieser zeigt :

Figur 1 eine Stirnansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Klappenanordnung in Richtung des Einfahrkontaktes,

Figur 2 einen Schnitt nach Linie 11-11= in Figur 1, und

Figur 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Figur 1.

Nach Figur 2 ist der Haltering 20 einer erfindungsgemässen Klappenanordnung in einer kreisförmigen Öffnung 25 innerhalb der Schottwand 26 einer Hochspannungsschaltzelle angebracht. Mittels eines Ringflansches 31, darin angebrachter Befestigungsbohrungen 3? und nicht dargestellter Befestigungsbolzen ist der Haltering 20 an der Schottwand 26 befestigt. Auf der in Figur 2 rechten Seite der Schottwand 26 findet sich der nicht im einzelnen dargestellte Fahrwagen, an dem die nur gestrichelt angedeuteten Einfahrkontakte 16 angeordnet sind. Die Einfahrkontakte 16 können von einem ebenfalls mit dem Fahrwagen verfahrbaren Isolierrohr 24 umgeben sein.

Der auf der entgegengesetzten Seite der Schottwand 26 befindliche Gegenkontkat 33 ist in Fig. 2 ebenfalls nur gestrichelt angedeutet.

Der Haltering 20 weist innen die eigentliche Durchführungsöffnung 12 auf, welche durch zwei insgesamt einen Hohlkegel bildende Klappen lia, 1 lb in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise verschliessbar ist. Die Klappen 1 la, 1 lb sind gemäss Figur 1 um senkrecht auf der Ebene der Öffnung 12 stehende, diametral gegenüberliegend an dem Flansch 31 des Halterings 20 angeordnete Schwenkachsen 13a, 13b schwenkbar.

Nach Figur 3 erstreckt sich von dem Flansch 31 in das Befestigungsende der Klappe 1 lb ein Bolzen 19. Zwischen dem Flansch 31 und der Klappe 1 lb ist um den Bolzen 19 herum eine Drehfeder 18 angeordnet, welche die Klappe 1 lb in Schliessrichtung vorspannt. Die Drehlagerung der Klappe 1 la bezüglich der Schwenkachse 13a ist in genau gleicher Weise ausgebildet.

Die Achse 14 der Öffnung 12 durchstösst die beiden Klappen lia, 1 lb im Bereich der Spitze des von ihnen gebildeten Hohlkegels.

Aufgrund der hohlkegelförmigen Ausbildung der beiden Klappen 1 la, 1 lb weisen diese auf ihrer Innenseite Kontaktberührungsflächen 15a, 15b auf, welche mit dem eingefahrenen Einfahrkontakt 16 in Eingriff treten können. Wesentlich für die Funktion ist, dass die Kontaktberührungsflächen 15a, 15b einen Winkel a mit der Öffnungsachse einschließen, welcher in der Grössenordnung von 45° liegt, um einerseits eine optimale Kraftumlenkung und andererseits einen grossen Schwenkbereich zu gewährleisten.

Nach Figur 1 sind die Berührungsflächen 17 der beiden Klappen lia, 1 lb im Schliesszustand von der jeweiligen Schwenkachse 13a bzw. 13b ausgehend bis zur Mitte 14 kon-

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kav und anschliessend konvex gekrümmt. Die Krümmung ist dabei derart, dass in der Öffnungsstellung der Klappen 1 la, IIb, welche in Figur 1 strichpunktiert veranschaulicht ist, die konkaven Berührungsränder 17 mit dem Rand der Öffnung 12 fluchten. Wie aus dem Vergleich der Klappenstellung in der Schliess- bzw. der Öffnungslage in Figur 1 hervorgeht, wird aufgrund dieser speziellen Ausbildung ein minimaler Schwenkwinkel der Klappen IIa, IIb zwischen Öffnungsund Schlie„slage erzielt.

Damit nicht durch Hineingreifen in die Klappenanordnung von rechts in Figur 2 eine Öffnung der Klappen 11 a, 1 lb erfolgen kann, ist für jede Klappe eine Verriegelung 21 vorgesehen, welche aus einem in der jeweiligen Klappe axial verschiebbar angeordneten Riegelstift 23 und einer ihn beaufschlagenden Feder 22 besteht. Durch einen Schlitz 28 im Material der betreffenden Klappe 11 a bzw. 1 lb erstreckt sich ein Führungsstift 27. Hierdurch wird eine exakte Axialführung des Riegelstiftes 23 und dessen Wegbegrenzung gewährleistet.

Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, ist die Verriegelung 21 im äussersten Randbereich jeder Klappe 1 la bzw. 1 lb angeordnet. Nach Figur 1 hat sie winkelmässig einen Abstand von etwa 90° von den Schwenkachsen 13a bzw. 13b. Die radiale Anordnung des Riegelstiftes 23 ist so, dass er beim Einfahren der Einfahrkontakte 16 mit dem Isolierrohr 24 in Eingriff kommen kann.

Der Haltering 20 weist ausserdem einen in Richtung der Klappen IIa, IIb axial vorspringenden Rand 29 auf, welcher von einem axialen Fortsatz 30 am äusseren Rande der Klappen IIa, IIb übergriffen wird. Hierdurch wird auch an dieser 5 Stelle eine exakte Abdichtung zwischen dem Haltering 20 und den Klappen IIa, IIb geschaffen.

Die erfindungsgemässe Klappenanordnung arbeitet wie folgt:

Werden aus der Position von Figur 2 die Einfahrkontakte 10 16 in Richtung auf den Gegenkontakt 33 verschoben, so drückt zunächst das Isolierrohr 24 die Riegelstifte 23 gegen die Kraft der Feder 22 zurück. Hierdurch kommen die Riegelstifte 23 ausser Eingriff mit der Innenwand des Halteringes 20. Hierdurch wird die zwischen diesen beiden Teilen bis 15 dahin vorhandene Verriegelung aufgehoben. Anschliessend kommen dann das Isolierrohr 24 oder die Einfahrkontakte 16 in Eingriff mit den schrägen Kontaktberührungsflächen 15a, 15b, wodurch eine radial nach aussen gerichtete Öffnungskraft auf die Klappen lia, 1 lb ausgeübt wird. Diese können 20 sich nunmehr entgegen der Kraft der Drehfedern 18 nach aussen bewegen, wodurch sukzessive die Durchtrittsöffnung 12 freigegeben wird. Die maximale Ausschwenkstellung der beiden Klappen lia, 1 lb ist in Figur 1 strichpunktiert wiedergebeben. In dieser Position kann das Isolierrohr 24 vollstän-25 dig aus der Durchtrittsöffnung 12 austreten, und die Kontakte 16, 33 können in Eingriff treten.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Klappenanordnung an der Einfahrkontaktdurchfüh-rungsöffnung in der Schottwand einer Hochspannungsschaltzelle mit zwei um jeweils eine Achse schwenkbaren Klappen, welche beim Einfahren der Einfahrkontakte in den Sammel-schienen- bzw. Kabelraum durch diese aufgestossen und beim Ausfahren durch eine Rückstellkraft wieder geschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden im Schliess-zustand gemeinsam die Durchführungsöffnung (12) abdek-kenden Klappen (l la, 1 lb) um im wesentlichen senkrecht auf der Ebene der Durchführungsöffnung (12) stehende Schwenkachsen (13a, 13b) entgegengesetzt ausschwenkbar sind und eine schräg zur Öffnungsachse (14) verlaufende Kontaktberührungsfläche (15a, 15b) aufweisen, durch deren Neigung von den axial bewegten Einfahrkontakten (16) beim Einfahren eine Öffnungskraft auf die Klappen (Ma, 1 lb) ausgeübt wird.

2. Klappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Klappen (IIa, IIb) identisch ausgebildet sind und im Schliesszustand jeweils eine Hälfte der Durchführungsöffnung (12) abdecken.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Klappenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Klappen (IIa, IIb) zusammen im wesentlichen die Form eines Hohlkegels haben.

4. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (13a, 13b) sich an diametral gegenüberliegenden Stellen des Lagerteils (20) befinden.

5. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (13a, 13b) gleichen radialen Abstand von der Öffnungsachse (14) haben.

6. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsränder (17) der beiden Klappen (lia, 11 b) in der Projektion auf die Ebene der Durchführungsöffnung (12) von der zugeordneten Schwenkachse (13a, 13b) ausgehend bis etwa zur Mitte (18) konkav und anschliessend konvex gekrümmt sind.

7. Klappenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der Beführungsränder (17) im wesentlichen gleich der Krümmung am Rande der Durchführungsöffnung (12) ist.

8. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (IIa, 1 lb) durch Drehfedern (18) auf ihre Schliesslage zu vorgespannt sind.

9. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder der beiden Klappen (1 la, 1 lb) sich im Schliesszustand überlappen.

10. Klappenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils der konvex gekrümmte Rand den konkav gekrümmten Rand überlappt.

11. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (13a, 13b) durch Bolzen (19) gebildet sind.

12. Klappenanordnung nach Anspruch 8 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (19) und die Drehfedern (18) von Kunststoff umhüllt sind.

13. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Klappen (IIa, IIb) und ihrem Lagerungsteil eine Verriegelung (21 ) vorgesehen ist, welche die Klappen (lia, 1 lb) im Schliesszustand verriegelt und beim Einfahren der Einfahrkontakte (16) unwirksam gemacht wird.

14. Klappenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Klappe (lia, 1 lb) ein gegen die Kraft einer Feder (22) axial beweglicher Riegelstift (23) vorgesehen ist, welcher im Schliesszustand von innen hinter das

Lagerteil (20) greift und von einem mit dem Einfahrkontakt (16) vorschiebbaren Isolier-Rohr (24) beaufschlagbar ist.

15. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappen (IIa, IIb) an einem Haltering (20) angelenkt sind, welcher seinerseits in eine Öffnung (25) der Schottwand (26) einsetzbar ist.

16. Klappenanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (20) einen axialen Rand (29) aufweist, welcher im Schliesszustand aussen von den Klappen (IIa, Üb) überlappt ist.