DE3209667C2 - Scherentrennschalter - Google Patents

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Scherentrennschalter, bestehend aus einem Stützer (1), einem auf dem Stützer (1) angeordneten Antriebsaggregat (2) und zwei an das Antriebsaggregat (2) angelenkten Scheren (3), bei dem jede Schere (3) zwei untere Scherenglieder (4), zwei obere Scherenglieder (5) und zwei Greiferkontaktstückträger (6) mit daran vorgesehenen Greiferkontaktstücken, zwei die unteren Scherenglieder (4) und die oberen Scherenglieder (5) verbindende Scherengelenke (8) und ein die oberen Scherenglieder (5) und die Greiferkontaktstückträger (6) verbindendes Kreuzgelenk (9) aufweist und die beiden Scheren (3) in den Bereichen der Scherengelenke (8) und der Kreuzgelenke (9) über Abstandsstützen (10) miteinander verbunden sind. Diese Abstandsstützen (10) sind so ausgestaltet, daß Relativbewegungen der Scheren (3) gegeneinander möglich sind, nämlich solche Relativbewegungen, die mechanische und/oder elektrische Beschädigungen besonders optimal verhindern.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scherentrennschalter, bestehend aus einem Stützer, einem auf dem Stützer angeordneten Antriebsaggregat und zwei an das Antriebsaggregat angelenkten Scheren, wobei jede Schere zwei untere Scherenglieder, zwei obere Scherenglieder und zwei G; eiferkontaktstückträger mit daran vorgesehenen Greiferkontaktstücken, zwei die unteren Scherengiieder und die oberen Scherenglieder verbindende Scherengelenke und ein die oberen Scherenglieder und die Greiferkontaktstückträger verbindendes Kreuzgelenk aufweist und in den Bereichen der Scherengelenke und/ oder der Kreuzgelenke mindestens eine Abstandsstütze vorgesehen ist.

Scherentrennschalter — eine besondere Art von Hochspannungstrennschaltern sind seit langem und in verschiedenen Ausführungen bekannt (vgl. u. a. die DE-OS 23 36 543, die DE-ASen 10 74116, 1080660, 10 85 942, 11 29 586, 11 91 459, 12 40 156, 12 44 910 sowie die nicht vorveröffentlichte, aber zum Stand der Technik zählende DE-OS 31 03 51S). Über Scherentrennschalter der in Rede stehenden Art müssen betriebsmäßig hohe Ströme geführt werden können, sowohl im Normalfall als auch und insbesondere im Kurzschlußfall. Deswegen werden derartige Scherentrennschalter mitunter mit zwei Scheren versehen, also gewissermaßen als Doppelscherentrennschalter ausgebildet. Die beiden Scheren eines solchen Scherentrennschalters bilden parallele Stromwege.

Bei Scherentrennschaltern mit zwei Scheren kommt es auf eine möglichst gleichmäßige Bewegung der beiden Scheren und auf eine möglichst gleichmäßige Kontaktgabe über die Greiferkontaktstücke der beiden Scheren an. Selbst dann, wenn beide Scheren von ein und demselben Antriebsaggregat her angetrieben werden, was meist der Fall sein wird, ist eine vollständig synchrone Bewegung der beiden Scheren nicht ohne weiteres zu realisieren.

Im übrigen sind Scherentrennschalter der in'Rede stehenden Art, wie alle Hochspannungstrennschalter, insbesondere im Kurzschlußfall großen elektromagnetischen Kräften ausgesetzt. Dabei werden die elektrischleitenden Bauteile eines Trennerpols durch die elektro- magnetischen Kräfte zusammengezogen und gleichzeitig durch elektromagnetische Kräfte, die zwischen mehreren Trennerpolen wirken, beansprucht. Im Kurzschlußfall werden auch die den Greiferkontaktstücken

der in Rede stehenden Scherentrennschalter zugeordneten, von Leiterseilen getragenen Gegenkontakte elektromagnetischen Kräften ausgesetzt Die elektromagnetischen Kräfte können bei parallel zueinander angeordneten Scheren eines Scherentrennschalters zu großen Relativbewegungen der Scheren insbesondere Ln Richtung senkrecht zu den Hauptebenen der Scheren führen. Dadurch werden nicht nur die Anschlußgelenke beansprucht, mit denen die unteren Scherenglieder der Scheren am Antriebsaggregat angelenkt sind, sondern es besteht auch die Gefahr, daß der Kontaktdruck zwischen de?i vireiferkontaktstücken und den Gegenkontakten verringert wird oder daß die Greiferkontaktstükke sogar von den Gegenkontakten abheben. Das aber ist bei derartigen Sdierentrennschaltern höchst unerwünscht, da durch die hohen Ströme dann die Greiferkontaktstücke bzw. die Gegenkontakte beschädigt würden.

Bei dem bekannten Scherentrennschalter, von dem die Erfindung im engeren Sinne ausgeht (vgl. die Veröffentlichung Siemens SSW 451/278 »Greifertrennschalter H 273 Reihe 380 NE Freiluftausführung«), erlauben die zwischen den Scheren vorgesehenen Abstandsstützen Relativbewegungen der beiden Scheren gegeneinander nur aufgrund ihrer Eigenelastizität. Wegen der geringen Länge der Abstandsstützen und der Notwendigkeit, diese insbesondere bezüglich der im Kurzschlußfall auftretenden elektromagnetischen Kräfte relativ kräftig zu dimensionieren, sind tatsächlich nur sehr geringe Relativbewegungen möglich. Die beiden Scheren des bekannten Scherentrennschalters werden also gewissermaßen zwangsweise »synchronisiert«, se daß mechanische und/oder elektrische Beschädigungen auftreten können.

Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, den bekannten, zuvor erläuterten Scherentrennschalter mit zwei Scheren so auszugestalten und weiterzubilden, daß die Gefahr des Auftretens von mechanischen und/ oder elektrischen Beschädigungen geringer ist als bei den bislang bekannten Scherentrennschaltern.

Der erfindungsgemäße Scherentrennschalter, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist in einer ersten Version dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstütze an beiden Enden über jeweils eine Gelenkverbindung mit der jeweiligen Schere verbunden ist. Diese Lehre geht von der Erkenntnis aus, daß eine — bis auf die Eigenelastizität der Abstandsstützen — absolut starre Kopplung der beiden Scheren des Scherentrennschalters nicht optimal ist, sondern daß in gewissem Umfange Lageveränderungen der beiden Scheren gegeneinander möglich sein sollten. Dabei müssen diese Lageveränderungen der beiden Scheren gegeneinander aber klar begrenzt sein, um insbesondere die im Kurzschlußfall auftretenden elektromagnetischen Kräfte sicher abzufangen.

In einer zweiten Version ist der erfindungsgemäße Scherentrennschalter dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstütze an beiden Enden fest mit der jeweiligen Schere verbunden ist und mittig eine Gelenkverbindung aufweist

Was die spezielle Ausgestaltung der Gelenkverbindung betrifft, so ist es zweckmäßig, mindestens eine Gelenkverbindung als Schwenkgelenk, vorzugsweise als Kardangelenk, möglicherweise auch als Dreh-Kardangelenk auszubilden. Natürlich können auch beide Gelenkverbindungen einer Abstandsstütze in dieser Weise ausgebildet sein.

Um insbesondere Relativbewegungen senkrecht zur Hauptebene der Scheren zu ermöglichen, kann mindestens eine Gelenkverbindung auch als Schubgelenk ausgebildet sein. Sollen auch in diesem Fall Relativbewegungen parallel zu den Hauptebenen der Scheren möglich sein, so muß die als Schubg.ilenk ausgebildete Gelenkverbindung auch Verkantungen der Abstandsstütze im Schubgelenk erlauben. Entsprechendes gilt, wenn beide Gelenkverbindungen einer Abstandsstütze als

ίο Schubgelenke ausgebildet sind. In der Erprobung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die eine Gelenkverbindung einer Abstandsstütze als Schwenkgelenk und die andere Gelenkverbindung einer Abstandsstütze als Schubgelenk ausgebildet ist.

Um Verkantungen der Abstandsstütze in der als Schubgelenk ausgebildeten Gelenkverbindung zu ermöglichen, kann die als Schubgelenk ausgebildete Gelenkverbindung vorzugsweise eine stutzenartige, mit einer elastischen Auskleidung versehene Aufnahme aufweisen, wobei vorzugsweise in die stutzenartige Aufnahme an ihrem geschlossenen Ende eine elastische Dämpfungsscheibe eingesetzt ist. Die elastische Auskleidung der stutzenartigen Aufnahme erlaubt das Auftreten von Verkantungen der zuvor erläuterten Art im notwendigen Umfang.

Der erfindungsgemäße Scherentrennschalter, bei dem die oben aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist in einer dritten Version dadurch gekennzeichnet daß die Abstandsstütze aus zwei Abstandshaltern besteht und die beiden Abstandshalter an ihren einanderzu gerichteten Enden jeweils eine Abstützplatte aufweisen. Bei dieser Version sind die beiden Scheren weitgehend frei beweglich und gewährleisten die Abstandshalter — z. B. ein Abstandshalter an jeder Schere — nur eine Abstützung der beiden Scheren gegeneinander, insbesondere bei großen elektromagnetischen Kräften.

Bei Scherentrennschaltern der in Rede stehenden Art weisen die Scherengelenke (bzw. die Kreuzgelenke) der Scheren mitunter stutzenartige Aufnahmen für die En den der jeweiligen Scherenglieder auf, wobei dann die Enden der Scherenglieder zumeist über Schraubenbolzen in die Aufnahmen festgelegt sind. Bei einem derartig ausgestalteten Scherentrennschalter geht eine weitere Lehre der Erfindung dahin, die Abstandsstütze an den jeweils an den Aufnahmen vorgesehenen Schraubenbolzen zu befestigen. Dies ist eine konstruktiv besonders elegante Lösung, da die Schraubenbolzen sowieso vorhanden sind und so keine gesonderten Befestigungsvorrichtungen für die Abstandsstütze vorgesehen werden müssen.

Im übrigen ist der Vollständigkeit halber darauf hinzweisen, daß Abstandsstützen der zuvor erläuterten Art nicht nur in den Bereichen der Scherengelenke und/ oder der Kreuzgelenke angeordnet sein können, sondem natürlich auch in anderen Bereichen der Scheren, wenngleich die Bereiche der Scherengelenke und/oder der Kreuzgelenke wegen der wirksamen Hebelarme für die auftretenden Kräfte zu bevorzugen sind.

Schließlich kann es sich bei jeder Version des erfindungsgemäßen Scherentrennschalters empfehlen, zwischen der ersten Schere und der Abstandsstütze und/ oder zwischen der zweiten Schere und der Abstandsstütze und/oder im Verlauf der Abstandsstütze ein Isolierelemetit vorzusehen, - so daß keine Querströme über die Abstandsstütze von einer Schere zur anderen fließen können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung

näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 stark schematisiert, eine Seitenansicht des oberen Teils eines Scherentrennschalters gemäß der Erfindung und

F i g. 2 einen Schnitt durch den Gegenstand nach F i g. 1 im Bereich einer Verbindungsstrebe, wie in F i g. 1 bei II angedeutet.

Der in F i g. t dargestellte Scherentrennschalter besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem nur teilweise dargestellten Stützer I₁ aus einem auf den Stützer 1 angeordneten Antriebsaggregat 2 und aus zwei an das Antriebsaggregat 2 angelenkten Scheren 3 mit jeweils zwei unteren Scherengliedern 4, zwei oberen Scherengliedern 5 und zwei Greiferkontaktstückträgern 6 (mit daran vorgesehenen, in F i g. 1 aber nicht dargestellten Greiferkontaktstücken). Die unteren Scherenglieder 4 jeder Schere 3 sind über zwei Anschlußgelenke 7 am Antriebsaggregat 2 angelenkt. Die unteren Scherenglieder 4 und die oberen Scherenglieder 5 jeder Schere 3 sind über zwei Scherengelenke 8 verbunden, während die oberen Scherenglieder 5 und die Greiferkontaktstücksträger 6 jeder Schere 3 über ein Kreuzgelenk 9 miteinander verbunden sind.

Aus F i g. 1 ergibt sich ohne weiteres zunächst, daß die beiden Scheren 3 in den Bereichen ihrer Anschlußgelenke 7 gewissermaßen von selbst, nämlich über das Antriebsaggregat 2, miteinander verbunden sind. Angedeutet ist in F i g. 1, daß die beiden Scheren 3 außerdem in den Bereichen der Scherengelenke 8 und der Kreuzgelenke 9 über eine Abstandsstütze 10 miteinander verbunden sind. Ober die Abstandsstützen 10 sind die beiden Scheren 3 also miteinander gekoppelt.

Die genaue Konstruktion einer Abstandsstütze 10, wie sie bei dem in F i g. 1 dargestellten Scherentrennschalter an drei Stellen verwendet wird, ergibt sich aus F i g. 2. Erkennbar ist, daß die Abstandsstütze 10 Relativbewegungen der Scheren 3 gegeneinander erlaubt. Dazu ist die Abstandsstütze 10 an beiden Enden über jeweils eine Gelenkverbindung 11 bzw. 12 mit der jeweiligen Schere 3 verbunden. Die eine Gelenkverbindung 11 ist als Schwenkgelenk ausgebildet, weist nämlich eine Schwenkachse 13 auf, auf der das Ende der Abstandsstütze 10 schwenkbar gelagert ist. Die andere Gelenkverbindung 12 ist als Schubgelenk ausgebildet und weist dazu eine mit einer elastischen Auskleidung 14 versehene stutzenartige Aufnahme 15 auf. In die stutzenartige Aufnahme 15 der Gelenkverbindung 12 ist an ihrem geschlossenen Ende eine elastische Dämpfungsscheibe 16 eingesetzt. Die als Schubgelenk ausgebildete Gelenkverbindung 12 erlaubt Verkantungen der Ab-Standsstütze 10 in der stutzenartigen Aufnahme 15 neben den sowieso möglichen Bewegungen der Abstandsstütze iö in Richtung ihrer Längsachse.

Wie sich aus F i g. 1 andeutungsweise und aus F i g. 2 genauer ergibt, weisen die Scherengelenke 8 der Seheren 3 im dargestellten Ausführungsbeispiel stutzenartige Aufnahmen 17 für die Enden der jeweiligen Scherenglieder 4 auf. Die Enden der Scherenglieder 4 sind über Schraubenbolzen 18 in den Aufnahmen 17 der Scherengelenke 8 festgelegt Die in diesem Bereich angeordnete Abstandsstütze 10 ist auf sehr elegante Weise dadurch mit den Scherengliedern 4 verbunden, daß sie an den jeweils an den Aufnahmen 17 vorgesehenen Schraubenbolzen 18 befestigt ist Genauer gesagt sind die Gelenkverbindungen 11, 12 jeweils mit Schraubgewinden 19 versehen, in die die Schraubenbolzen 18 eingeschraubt sind.
Mit Absicht ist in der F i g. 1 dargestellt, daß die beiden Scheren 3 sich nicht vollständig synchron zueinander bewegt haben. Das ist dadurch ermöglicht worden, daß die Abstandsstütze 10 Relativbewegungen der Scheren 3 gegeneinander zulassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Scherentrennschalter, bestehend aus einem Stützer, einem auf dem Stützer angeordneten Antriebsaggregat und zwei an das Antriebsaggregat angelenkten Scheren, wobei jede Schere zwei untere Scherenglieder, zwei obere Scherenglieder und zwei Greiferkontaktstückträger mit daran vorgesehenen Greiferkontaktstücken, zwei die unteren Scherenglieder und die oberen Scherenglieder verbindende Scherengelenke und ein die oberen Scherenglieder und die Greiferkontaktstückträger verbindendes Kreuzgelenk aufweist und in den Bereichen der Scherengelenke und/oder der Kreuzgelenke mindestens eine Abstandsstütze vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstütze (10) an beiden Enden übsr jeweils eine Gelenkverbindung (11 bzw. 12) mit der jeweiligen Schere (3) verbunden ist

2. Scherentrennschalter, bestehend aus einem Stützer, einem auf dem Stützer angeordneten Antriebsaggregat und zwei an das Antriebsaggregat angelenkten Scheren, wobei jede Schere zwei untere Scherenglieder, zwei obere Scherenglieder und zwei Greiferkontaktstückträger mit daran vorgesehenen Greiferkontaktstücken, zwei die unteren Scherenglieder und die oberen Scherenglieder verbindende Scherengelenke und ein die oberen Scherenglieder und die Greiferkontaktstückträger verbindendes Kreuzgelenk aufweist und' in den Bereichen der Scherengelenke und/oder der Kreuzgelenke mindestens eine Abstandsstütze vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstütze an beiden Enden fest mit der jeweiligen Schere verbunden ist und mittig eine Gelenkverbindung aufweist.

3. Scherentrennschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Gelenkverbindung (11) als Schwenkgelenk, vorzugsweise als Kardangelenk, ausgebildet ist.

4. Scherentrennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Gelenkverbindung (12) als Schubgelenk ausgebildet ist.

5. Scherentrennschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schubgelenk ausgebildete Gelenkverbindung (12) eine stutzenartige, mit einer elastischen Auskleidung (14) versehene Aufnahme (15) aufweist.

6. Scherentrennschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die stutzenartige Aufnahme (15) an ihrem geschlossenen Ende eine elastische Dämpfungsscheibe (16) eingesetzt ist.

7. Scherentrennschalter, bestehend aus einem Stützer, einem auf dem Stützer angeordneten Antriebsaggregat und zwei an das Antriebsaggregat angelenkten Scheren, wobei jede Schere zwei untere Scherenglieder, zwei obere Scherenglieder und zwei Greiferkontaktstückträger mit daran vorgesehenen Greiferkontaktstücken, zwei die unteren Scherenglieder und die oberen Scherenglieder verbindende Scherengelenke und ein die oberen Scherenglieder und die Greiferkontaktstückträger verbindendes Kreuzgelenk aufweist und in den Bereichen der Scherengelenke und/oder der Kreuzgelenke mindestens eine Abstandsstütze vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstütze aus zwei Abstandshaltern besteht und die beiden Abstandshalter an ihren einanderzu gerichteten Enden jeweils eine Abstützplatte aufweisen.

8. Scherentrennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Scherengelenke stuuenartige Aufnahmen für die Enden der jeweiligen Scherenglieder aufweisen und die Enden der Scherenglieder über Schraubenbolzen in den Aufnahmen festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstütze (10) an den jeweils an den Aufnahmen (17) vorgesehenen Schraubenbolzen (18) befestigt ist.

9. Scherentrennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Schere und der Abstandsstütze und/oder zwischen der zweiten Schere und der Abstandsstütze und/oder im Verlauf der Abstandsstütze ein Isoliei-element vorgesehen ist