WO2007128814A1 - Leistungsschalter, insbesondere hochstromschalter - Google Patents

Leistungsschalter, insbesondere hochstromschalter Download PDF

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WO2007128814A1
WO2007128814A1 PCT/EP2007/054430 EP2007054430W WO2007128814A1 WO 2007128814 A1 WO2007128814 A1 WO 2007128814A1 EP 2007054430 W EP2007054430 W EP 2007054430W WO 2007128814 A1 WO2007128814 A1 WO 2007128814A1
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Ralf-Peter Kurth
Clemens RÜTHNICK
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/24—Means for preventing discharge to non-current-carrying parts, e.g. using corona ring

Definitions

  • the invention relates to a circuit breaker, in particular a high current switch, with a pole unit with a pole head and a pole base and an interposed contact system as well as a drive unit for initiating a shift movement clock system in a moving contact of the con- least, each pole head and each pole supports the pole ⁇ unit are each attached to a support wall of the circuit breaker by means of a supporting device with two ne ⁇ by side arranged support elements.
  • Such a circuit breaker is known, for example, from the Siemens publication "Siemens HG 11.11, 1999.”
  • the high-current switch disclosed there as a circuit breaker comprises three pole units each having a pole head and a pole carrier, and a drive unit for initiating a switching movement into a moving contact of a contact system of the respective ones pole unit.
  • each pole head and each pole supports with the interposed contact system are mounted on a retaining wall of the circuit breaker by means of two juxtaposed support members.
  • two adjacent support elements are provided for pole piece and pole carrier, a ranging from ⁇ stability at by the high currents auftre ⁇ border large transverse forces on the polar units to be guaranteed ⁇ th.
  • Object of the present invention is to develop a circuit breaker of the type mentioned, which in a structurally simple structure on improved egg properties in terms of stability and insulation.
  • the object is achieved in a circuit breaker of the type mentioned above in that the support means comprise a single integrally formed insulating body instead of the two support elements.
  • the stability of the entire assembly is also improved because can be taken up by the einstü ⁇ ckigen insulating body with its cross-section with comparatively large dimensions as ⁇ by the massive structure of the one-piece Isolierkör- pers in shear stresses higher forces.
  • the support means comprises a metal retaining plate, which ei ⁇ neterrorism wall on the insulating member and on the other hand on the holding ⁇ is attached.
  • a metal retaining plate is a simple way of securing the insulating Body realized on the retaining wall of the circuit breaker under distribution ⁇ ment of the mechanical stress.
  • Figure 1 is a cross-sectional view of a power switch according to the invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a support element of the circuit breaker of the invention of Figure 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of the support element of FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a high current switch as a circuit breaker for high current applications in a cross-sectional view.
  • the circuit breaker 1 comprises three pole units for the three phases of an alternating current to be switched, of which only one polar unit is shown in FIG. 2.
  • the pole unit 2 comprises a pole head 3 and a Polträ ⁇ ger 4, between which a contact system 5 in the form of a vacuum interrupter 5 for switching a current between a first terminal 6 of the pole head 3 and a second terminal 7 of the Pollusts 4 is arranged.
  • a moving contact 8 the vacuum interrupter 5 is coupled via a drive linkage 9 to a drive unit 10 of the circuit breaker, wherein the drive unit 10 is designed to initiate a Wegbewe ⁇ tion in the moving contact 8 of the contact system 5.
  • the pole unit 2 is secured by means of support means 11 and 12 and holding devices 13 and 14, respectively, to a retaining wall 15 of the circuit breaker.
  • the support means 11 and 12 are used for electrical insulation of the pole unit 2 with respect to the retaining wall 15 and the drive unit 10 of the circuit breaker and for the mechanical stabilization of the entire arrangement.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the support device 11 from FIG. 1, wherein the support device 12 has the same design.
  • the support device 11 comprises a one-piece insulating body 16 with an oval formation made of cast resin, which is fastened by means of two juxtaposed screw 17, 18 on the pole unit 2 of Figure 1, and two adjacent juxtaposed screwings 19 and 20 on a metallic support plate 21st is attached, which in turn is in turn screwed by means of a fastening ⁇ supply means 22 in the form of a screw with the holding device 13 of the circuit breaker.
  • the insulating body 16 has an oval cross-section with an approximately twice as long longitudinal extent as compared to its transverse extent and is also provided with on its outside circumferential ribs 23 provided, which serve to increase the tracking resistance of the insulator.
  • Figure 3 shows a perspective view of the insulating body and the support means 11 of Figure 2, in which in particular the circumferential ribs 23 can be seen, as well as the attachment of the metallic support plate 21 through the screw connections 19 and 20 of the insulator. From the metal retaining plate out the screw 22 extends to attach the support means to the retaining wall of the circuit breaker.

Landscapes

  • Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter, insbesondere einen Hochstromschalter, mit mindestens einer Poleinheit (2) mit einem Polkopf (3) und einem Polträger (4) und einem dazwischen angeordneten Kontaktsystem (5) sowie einer Antriebseinheit (9, 10) zur Einleitung einer Schaltbewegung in einen Bewegkontakt (8) des Kontaktsystems (5). Dabei sind jeder Polkopf (3) und jeder Polträger (4) der Poleinheit (2) jeweils mittels einer Stützeinrichtung (11, 12) an einer Haltewand (15) des Leistungsschalters befestigt und die Stützeeinrichtung (11, 12) umfasst einen einzigen einstückig ausgebildeten Isolierkörper (16).

Description

Beschreibung
Leistungsschalter, insbesondere Hochstromschalter
Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter, insbesondere einen Hochstromschalter, mit mindestens einer Poleinheit mit einem Polkopf und einem Polträger und einem dazwischen angeordneten Kontaktsystem sowie einer Antriebseinheit zur Einleitung einer Schaltbewegung in einen Bewegkontakt des Kon- taktsystems, wobei jeder Polkopf und jeder Polträger der Pol¬ einheit jeweils mittels einer Stützeinrichtung mit zwei ne¬ beneinander angeordneten Stützelementen an einer Haltewand des Leistungsschalter befestigt sind.
Ein derartiger Leistungsschalter ist beispielsweise aus der Siemens Druckschrift „Siemens HG 11.11, 1999" bekannt. Der dort offenbarte Hochstromschalter als Leistungsschalter um- fasst drei Poleinheiten mit jeweils einem Polkopf und einem Polträger sowie eine Antriebseinheit zur Einleitung einer Schaltbewegung in einen Bewegkontakt eines Kontaktsystems der jeweiligen Poleinheit. Jeder Polkopf und jeder Polträger mit dem dazwischen angeordneten Kontaktsystem sind mittels zweier nebeneinander angeordneter Stützelementen an einer Haltewand des Leistungsschalters befestigt. Insbesondere bei derartigen Hochstromanwendungen sind für Polkopf und Polträger zwei nebeneinander liegende Stützelemente vorgesehen, um eine aus¬ reichende Stabilität bei den durch die hohen Ströme auftre¬ tenden großen Querkräfte auf die Poleinheiten zu gewährleis¬ ten .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Leistungsschalter der eingangs erwähnten Art weiterzubilden, welcher bei einem konstruktiv einfachen Aufbau über verbesserte Ei- genschaften hinsichtlich der Stabilität und der Isolation verfügt .
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Leistungsschalter der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass die Stützeinrichtung anstelle der zwei Stützelemente einen einzigen einstückig ausgebildeten Isolierkörper umfassen.
Mit einem derartigen einstückig ausgebildeten Isolierkörper ist eine einfache konstruktive Anordnung gegeben, weil Tole¬ ranzen verschiedener Isolierkörper eines Polkopfes oder Polträgers nicht ausgeglichen werden müssen, welche anderenfalls zu einer mechanischen Vorspannung bei der Befestigung führen würden und somit die Lebensdauer des Leistungsschalters her- absetzen würden. Des Weiteren sind die Isolationseigenschaf¬ ten des Leistungsschalters verbessert, weil durch den einstü¬ ckig ausgebildeten Isolierkörper kein Zwischenraum zwischen den Isolierkörpern eines Polträgers oder Polkopfes ausgebil¬ det ist, in welchen Zwischenraum ein elektrisches Feld zwi- sehen stromführenden Teilen des Polkopfes bzw. Polträgers und der Haltewand des Leistungsschalters zu Überschlägen und da¬ mit zu Fehlfunktionen des Schalters führen könnte. Ferner ist die Stabilität der gesamten Anordnung ebenfalls verbessert, weil durch den massiven Aufbau des einstückigen Isolierkör- pers bei Querbeanspruchungen höhere Kräfte durch den einstü¬ ckigen Isolierkörper mit seinem Querschnitt mit vergleichs¬ weise großen Abmessungen aufgenommen werden können.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Stützeinrichtung eine metallische Halteplatte auf, welche ei¬ nerseits an dem Isolierkörper und andererseits an der Halte¬ wand befestigt ist. Mit einer derartigen metallischen Halteplatte wird in einfacher Weise eine Befestigung des Isolier- körpers an der Haltewand des Leistungsschalters unter Vertei¬ lung der mechanischen Beanspruchung realisiert.
In weiterer bevorzugter Ausführungsform sind in dem Isolier- körper der metallischen Halteplatte gegenüberliegend Befesti¬ gungselemente zur Befestigung des Isolierkörpers an der Pol¬ einheit vorgesehen. Durch derartige Befestigungselemente ist ein einfacher konstruktiver Aufbau des Leistungsschalters ge¬ währleistet .
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figu¬ ren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen LeistungsSchalters;
Figur 2 eine Querschnittsansicht eines Stützelementes des erfindungsgemäßen Leistungsschalters aus Figur 1; und
Figur 3 eine perspektivische Ansicht des Stützelementes der Figur 2.
Figur 1 zeigt einen Hochstromschalter als Leistungsschalter für Hochstromanwendungen in einer Querschnittsansicht. Der Leistungsschalter 1 umfasst drei Poleinheiten für die drei Phasen eines zu schaltenden Wechselstromes, von denen figürlich dargestellt nur eine Poleinheit mit 2 bezeichnet ist. Die Poleinheit 2 umfasst einen Polkopf 3 sowie einen Polträ¬ ger 4, zwischen denen ein Kontaktsystem 5 in Form einer Vakuumschaltröhre 5 zum Schalten eines Stromes zwischen einem ersten Anschluss 6 des Polkopfes 3 und einem zweiten An- schluss 7 des Polträgers 4 angeordnet ist. Ein Bewegkontakt 8 der Vakuumschaltröhre 5 ist über ein Antriebsgestänge 9 mit einer Antriebseinheit 10 des Leistungsschalters gekoppelt, wobei die Antriebseinheit 10 zum Einleiten einer Schaltbewe¬ gung in den Bewegkontakt 8 des Kontaktsystems 5 ausgebildet ist. Die Poleinheit 2 ist mittels Stützeinrichtungen 11 und 12 sowie Haltevorrichtungen 13 bzw. 14 an einer Haltewand 15 des Leistungsschalters befestigt. Die Stützeinrichtungen 11 und 12 dienen der elektrischen Isolation der Poleinheit 2 gegenüber der Haltewand 15 und der Antriebseinheit 10 des Leis- tungsschalters sowie zur mechanischen Stabilisierung der gesamten Anordnung.
Figur 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Stützeinrichtung 11 aus Figur 1, wobei die Stützeinrichtung 12 die gleiche Ausbildung aufweist. Die Stützeinrichtung 11 umfasst einen einstückigen Isolierkörper 16 mit einer ovalen Ausbildung aus Gießharz, welcher mittels zwei nebeneinander angeordneten Verschraubungen 17, 18 an der Poleinheit 2 aus Figur 1 befestigt ist, und über zwei nebeneinander angeordnete Verschrau- bungen 19 und 20 an einer metallischen Halteplatte 21 befestigt ist, welche ihrerseits wiederum mittels eines Befesti¬ gungsmittels 22 in Form einer Verschraubung mit der Haltevorrichtung 13 des Leistungsschalters verschraubt ist. Durch den einstückig ausgebildeten ovalen Isolierkörper 16 mit einem im Vergleich zu den Stützelementen des bekannten Leistungsschalters großen Querschnitt ist somit ein massiver Aufbau der Stützeinrichtung 11 gewährleistet, wobei insbesondere zwi¬ schen den nebeneinander angeordneten Verschraubungen keine Hohlräume vorhanden sind, in denen ein elektrisches Feld zu einem Überschlag führen könnte. Der Isolierkörper 16 weist im Ausführungsbeispiel einen ovalen Querschnitt mit einer etwa doppelt so großen Längsausdehnung im Vergleich zu seiner Querausdehnung auf und ist an seiner Außenseite ferner mit umlaufenden Rippen 23 versehen, die zur Erhöhung der Kriechstromfestigkeit des Isolierkörpers dienen.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Isolierkörpers und der Stützeinrichtung 11 der Figur 2, bei der insbesondere die umlaufenden Rippen 23 ersichtlich sind, sowie die Befestigung der metallischen Halteplatte 21 durch die Verschrau- bungen 19 und 20 des Isolierkörpers. Aus der metallischen Halteplatte heraus erstreckt sich die Verschraubung 22 zur Befestigung der Stützeinrichtung an der Haltewand des Leistungsschalters .
Bezugszeichenliste
1 Leistungsschalter
2 Poleinheit 3 Polkopf
4 Polträger
5 Vakuumschaltröhre
6 Erste Anschlussmittel
7 Zweite Anschlussmittel 8 Bewegkontakt
9 Antriebsgestänge
10 Antriebseinheit 11, 12 Stützeinrichtungen 13, 14 Haltevorrichtungen 15 Haltewand
16 Isolierkörper
17, 18, 19, 20 Aufnahme Befestigungsmittel
21 Metallische Halteplatte
22 Verschraubung 23 Rippen

Claims

Patentansprüche
1. Leistungsschalter, insbesondere Hochstromschalter, mit mindestens einer Poleinheit (2) mit einem Polkopf (3) und ei- nem Polträger (4) und einem dazwischen angeordneten Kontaktsystem (5) sowie einer Antriebseinheit (9, 10) zur Einleitung einer Schaltbewegung in einen Bewegkontakt (8) des Kontakt¬ systems (5), wobei jeder Polkopf (3) und jeder Polträger (4) der Poleinheit (2) jeweils mittels einer Stützeinrichtung (11, 12) mit zwei nebeneinander angeordneten Stützelementen an einer Haltewand (15) des Leistungsschalters befestigt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Stützeeinrichtung (11, 12) anstelle der zwei Stützelemen- te einen einzigen einstückig ausgebildeten Isolierkörper (16) umfasst .
2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Stützeinrichtung (11, 12) eine metallische Halteplatte (21) aufweist, welche einerseits an dem Isolierkörper (16) und andererseits an der Haltewand (15) befestigt ist.
3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem Isolierkörper (16) der metallischen Halteplatte (21) gegenüberliegend Befestigungselemente (17, 18) zur Befesti¬ gung des Isolierkörpers (16) an der Poleinheit vorgesehen sind.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CH678126A5 (en) * 1989-01-30 1991-07-31 Sprecher Energie Ag Medium=voltage vacuum switch with rolling contact arrangement - has switch surrounded by section of external connector which extends into insulating housing with aperture for contact plunger
WO2002039557A1 (de) 2000-11-09 2002-05-16 Siemens Aktiengesellschaft Aufnahmeeinrichtung für schaltröhren von leistungsschalteranlagen

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