CH190516A - Schalteranordnung für hohe Leistungen. - Google Patents

Description

  Schalteranordnung für hohe     Leistungen       Die Erfindung bezieht sich auf eine  Schalteranordnung für hohe     Leistungen,    be  stehend aus     einem        Leistungsschalter    mit       Lichtbogenlöschung    durch ein unter Druck       stehendes,    strömendes     Löschmittel    und einem       Lufttrennschalter,

          wobei.    beim Unterbrechen  des     Stromes    der     Leistungsschalter    die Strom  unterbrechung und der Trennschalter die  Spannungstrennung übernimmt und der Lei  stungsschalter vor dem Trennschalter und  nach dem Öffnen des     Trennschalters    wieder  geschlossen wird. Bei     bekannten        Schalter-          kombinationen    dieser Art     sind    die beiden  Schalter zusammengebaut, um Antriebs- und  Schalteinrichtungen und das Gestänge hier  für gemeinsam für beide .Schalter benutzen  zu können,     sowie    notwendige Verriegelungen  bequem anbringen zu können.

   Alle bisher  bekannt .gewordenen     Schalterkombinationen     dieser Art haben den Nachteil, dass die       Löschmittelströmung    an der Leistungskon  taktstelle so lange aufrecht erhalten werden  muss, bis der     Lufttrennschalter    geöffnet ist.

         Dies    ergibt aber einen grossen Verbrauch an    Löschmittel, der durch     dauerndesi        Inbetrieb-          halten        eines        Kompressors    ausgeglichen wer  den muss,     damit    nach erfolgter     A:bschaltang     die     Anlage    sofort     wieder        betriebsbereit    ist.  



  Diese Mängel werden gemäss; der     Erfin-          dung    dadurch     beseitigt,    dass. der     Leistungs-          schalter    derart     ausgebildet    ist, dass während  des Ausschaltvorganges     nacIder    Lichtbogen  löschung der     Austrittsweg    für das     strömende     Löschmittel aus .der Kammer des Leistungs  schalters bei offenem Steuerventil für die  Zuleitung des     Druckgases        abgesperrt        ist,

      so  dass sich die geöffneten     Kontakte        des        Lei-          stungsschalters        in    der     mit    dem unter Druck  stehenden     Löschmittel        gefüllten        Kammer          gegenüberstehen,    worauf der     Lufttrennschal-          ter    geöffnet wird.  



       In.    der     Zeichnung    ist     in        Fig.    1     ein     Schaltschema für eine     Anordnung    gemäss der       Erfindung,        in    den     Fig.    2 bis 4 sind hierfür  erforderliche     Druckschalter    mit strömendem  Löschmittel     dargestellt.     



  In     Fig.    1 ist mit<B>_A</B> ein unter Druck ste  hender Schalter mit strömendem     Löschmittel         bezeichnet, der auf einen gegebenenfalls als  Vorratsbehälter für das Druckmittel :dienen  den     Stützer        B    und auf einem Fahrgestell C  aufgebaut ist, und der in Reihe mit dem       Lufttrennschalter    E im     Leitungszuge        L,        L2     liegt.     In    .dem :Stützisolator ist das Steuer  ventil D untergebracht.

   Der unter     Druek     stehende Schalter A in     Fig.    1     mit    dem festen  Kontakt e und dem     beweglichen.    Kontakt f  besitzt eine Druck-     bezw.    Löschkammer a  (vergleiche     Fig.    2: bis 4), die an ihrem     obern     Ende mit     Öffnungen    b für den Austritt des       Löschmittelstromes    nach ,dem     Abschaltvor-          gang    versehen ist.  



  Beim Beispiel nach     Fig.    2 sind im Mantel  der     Druck-        bezw.    Löschkammer a Aussparun  gen c vorgesehen, die     achsparallel    mit ihr  verlaufen. Ferner     ist    der Kammer     a        ein     Raum d an dem mit den     Öffnungen    b     ver-          sehenen    Kammerende entgegengesetzten     Ende     vorgebaut.     Dieser    Raum d ist bei geschlos  senem     .Schalter    durch den mit dem bewegten  Schalterkontakt verbundenen Kolben g ver  schlossen.

   Damit sind auch bei geschlosse  nem Schalter die Kammer     a,    die Aussparun  gen c und die Austrittsöffnungen b gegen  den.     Durchtritt    von     Löschmittel        abgesperrt.     Die Kontaktstelle e, f liegt in der Nähe der  Öffnung des Raumes d, :die     düsenförmig    so       verjüngt    ist, dass der bewegliche Schalter  kontakt f keine Berührung mit ihr hat. Der       Kolben    g steht unter der Wirkung der       Druckfeder        h.    Der feste Schalterkontakt  sitzt in einer Isolierhülle i.

   An den     flanscli-          artigen    Träger     7c   <I>des</I>     festen    Kontaktes     ist     eine Verbindungsleitung zum     Lufttrenn-          schalter    und an die Kammer a die Leitung       L1    angeschlossen. Dieser gesamte Schalt  mechanismus ist getragen von dem Stütziso  lator<I>B,</I> in dem das Steuerventil<I>D</I> sitzt.  



  Die     Schalterkombination        ist    im geschlos  senen Zustand dargestellt. Soll :die Leitung       L1,        L,    unterbrochen werden, so     wird    zu  nächst das Steuerventil D     mittelbar    von  Hand oder durch elektrische Steuerung     bezw.     unmittelbar durch     Fernsteuerung    geöffnet.

    Das Löschmittel tritt über das Rohr i in den  Raum d und lüftet :den Kolben g, so dass bei         genügender        Hubbewegung    der     Durchtritt    des  Löschmittels über :die von     dem    sich bewe  genden Kolben frei gegebenen Aussparungen  c zu den Austrittsöffnungen b     freigegeben     wird. Durch die Hubbewegung     das        Kolbens     g wird auch ,der mit     ihm        verbundene    Kon  takt f gelüftet, so     dass.    die Kontakttrennung  zwischen f und e herbeigeführt und ein Licht  bogen gezogen wird.

   Dieser Lichtbogen wird  durch das .die Räume.<I>B, i, d</I> und die Düse  achsparallel durchströmende Löschmittel  rasch gelöscht. Die     Löschmittelströmung     dauert so lange, bis der     mit    dem bewegten  Kontakt     verbundene    Kolben g     die        Öffnungen     b absperrt.

   In     dieser        Endlage    des Kolbens g  ist die Druckfeder     lt    zusammengedrückt, das  Steuerventil     D    aber ist noch offen, so dass  alle     Räume    B, i,<I>d</I> und<I>a</I> unter Druck ste  hen     und    eine vorzügliche     Spannungsisolation     zwischen den Leitungsanschlüssen vorhanden  ist, so dass der     Lufttrennschalter    E geöffnet  werden kann.  



  Wenn ,der     Irufttrennsclialter    seine Offen  stellung     erreicht        hat,        muss,,das    Steuerventil D  geschlossen. sein. Da dieses in seiner Schliess  stellung eine Austrittsöffnung ins Freie be  sitzt, so kann das     Druckmittel    aus den Räu  men<I>B, i, d</I> und<I>a</I> abströmen, wodurch die  Kontakte<I>e, f</I> des .Druckschalters     selbsttätig     unter dem Druck der Feder     16    wieder ge  schlossen werden. Der Trennschalter E kann  nun wieder eingelegt werden.  



  Bei den     Beispielen    nach     Fig.        ss,        und    4 wird  der :die     Austrittswege    für das Löschmittel in  der unter Druck     stehenden    Schalterkammer  a nach .der     Lichtbogenlöschung    absperrende,  durch Feder in :der     -Offenstellung    gehaltene  Schieber g unabhängig von dem bewegten       Leistungsschalterkontakt    f vom strömenden  Löschmittel betätigt und .der Zutritt des  Löschmittels zu dem     Schieber    durch den be  wegten     Leistungsschalterkontakt    gesteuert.  



  Der Leistungsschalter besteht wieder aus  dem     gegebenenfalls    als Vorratsbehälter für  das     Löschmittel    dienenden     Stfitzisolator    B  mit :dem :darin untergebrachten Steuerventil  <I>D,</I> dem Isolierrohr<I>i</I> mit den     Schalterkontali:-          ten    e, f und der von ihm getragenen Löscll-           kammer    a.

   Der feste Kontakt e des Lei  stungsschalters besitzt     Ringform    und bildet  einen Teil der     Düise    m, oder er ist in diese  eingebettet,     wenn    sie aus Isolierstoff     besteht.     Der     bewegliche        Kontrakt    f des Leistungs  schalters steht     mit    dem     Ringkontakt    e in       Kontakteingriff.    Der Schieber g     isst    ein  Ringschieber, der durch die Feder h in der       Offenstellung    gehalten     ist,        und,

  der    entgegen  der Federwirkung vom strömenden Löschmit  tel mit Hilfe eines Kolbens bewegt wird, der  in dem Zylinder     7a    gleitet. Der Zylinder     n     besitzt beim     Ausführungsbeispiel    nach     Fig.    3       Öffnungen,    o, die dem     Löschmittel    den Zu  tritt zum Kolben     gestatten.    Der bewegliche  Kontakt f steht unter der Wirkung der Feder  p, die ihn nach     erfolgter        Lichtbogenlöschung     wieder in die     :

  Sohliess@stellung    bringt, bevor  der mit dem     Leistungsschalter    in Reihe lie  gende, nicht     dargestellte        Lufttrennschalter     geschlossen ist. Der mit dem Ringkontakt e  in Eingriff stehende bewegliche     Kontakt    f  dient     somit    dazu, den Zutritt     des        Löschmit-          tels    zudem den Schieber g bewegenden Kol  ben zu steuern.

   Der bewegliche Kontakt f  ist weiter als Kolben ausgebildet, der in dem  Zylinder     q    geführt ist, der über Öffnungen     -r     mit dem vom Isolierrohr i vor der Kontakt  stelle<I>e, f</I> gebildeten,     während,des        Abschalt-          vorganges    unter Druck     stehenden    Raum in  Verbindung steht.  



  Während beim     Ausführungsbeispiel    nach       Fig.    3     :die        Betätigungsenergie    für den Ab  sperrschieber g dem hinter der Kontaktstelle  <I>e, f</I> abströmenden     Löschmittel    entnommen  wird, wird gemäss     Fig.    4 die Betätigungs  energie für den     Absperrschieber    dem in der       Strömungsrichtung    .des     Löschmittels    vor der       Kontaktstelle    e, f liegenden     Zylinder    q ent  nommen und überein Rohr s dem Zylinder     n     zugeführt.

   Zweckmässig werden Mittel vor  gesehen, die die Bewegung :des Schiabers g  in die Absperrlage gegenüber der Öffnungs  bewegung der     Leistungsschalterkontakte    ver  zögern. Dies     kann    z. B. dadurch erreicht  werden, dass dem .Schieber eine grosse Masse       gegeben.    oder die Feder h entsprechend kräf  tig bemessen wird.

   Der gleiche Zweck wird    beider Anordnung nach     Fig.    4 dadurch er  reicht,     dass,    das Rohr s, über welches die Be  tätigungsenergie ,dem Kolben .des Absperr  schiebers zugeführt wird, am     Druckzylinder     q für den     bewegten        Leistungsschalterkontakt     so angebracht und vom letzteren so     gesteuert     wird,     dass-der        Absperrschieber    erst geschlos  sen werden kann, nachdem ,der     Lichtbogen     gezogen und durch das     Löschmittel        beblasen     worden ist.  



  Soll die Leitung     L1,   <I>L2</I>     unterbrochen     werden, so muss wieder das     .Steuerventil    D  geöffnet werden, so     da3    unter     Druck    ste  hendes     Löschmittel    über<I>B</I> in den Raum<I>i</I>  und in den     Druckzylinder    q gelangen     kann.     Der bewegliche Kontakt f     wind    dabei ent  gegen der Wirkung der Feder p geöffnet,  der Lichtbogen gezogen und durch das zwi  schen :

  den Kontakten e, f und über     die        Üff-          nungen    b abströmende     Löschmittel        beblasen.     Das     strömende,    unter Druck stehende     Lösch-          mittel    gelangt auch über die Öffnungen o       (Fig.    3)     bezw.    über :

  das Rohr s     (Fig.    4) in  den Zylinder n und     .auf    den     Steuerkolben     für den Absperrschieber g, so     dass        letzterer     entgegen der Feder h     bewegt    wird und in  seiner     Endstellung    die Öffnungen b     mit    Ver  zögerung gegenüber der Kontaktöffnung ab  sperrt.

   Die Räume B, i und a sind jetzt     mit     dem unter Druck stehenden:     Löschmittel    an  gefüllt und es     ist        eine        vorzügliche    Span  nungsisolation vorhanden, so     dass    der Serie  lufttrennschalter, der     gegebenenfalls    vom  Leistungsschalter     .getrennt    aufgestellt als       Anlagetrennschalter    benutzt     wird,    geöffnet  werden kann.  



  Auf diese Weise ist ermöglicht, die     Be-          blasungszeit    der     Druckgasschalterkontakte     auf ein Minimum zu beschränken     und    an  Druckluft zu sparen, sowie den in Reihe mit  dem     Druckluftschalter    liegenden     Lufttrenn-          sehalter    zeitlich     unabhängig    vom Schaltvor  gang im     Druckschalter    zu öffnen. Dabei  kann der     Lufttrennschalter    entweder von  Hand oder     ebenfalls    durch Druckluft über  ein Hilfsventil     betätigt    werden.

   Auf diese  Weise     ist        ein    direkter     Zusammenbau    beider  Schalter nicht mehr     notwendig.    Man kann      vielmehr den     Lufttrennschalter    von dem un  ter Druck stehenden Schalter     räumlich    ge  trennt aufstellen und dabei     :den,    für volle  Prüfspannung bemessenen     Lufttrennschalter     gleichzeitig als     Anlagetrennschalter    mitbe  nutzen, wie in     Fig.    1     stargestellt.     



  Damit der Leistungsschalter     geschlossen     ist, bevor der     Lufttrennschalter    wieder ein  gelegt wird, muss :der in     den.        Räumen:   <I>B, i.,</I>     a     herrschende Druck weggenommen werden.  



  Dies kann dadurch herbeigeführt werden,       dass    das in seiner Schliessstellung eine     Üff-          nung    ins Freie besitzende Steuerventil D für  den     Löschmittelstrom    nach dem Öffnen der       Lufttrennschalterkontakte    wieder geschlos  sen wird. Zufolge des Sinkens des Druckes  in den Räumen<I>B, i, a</I> treten die Federn<I>p</I>       und.        h    in Wirkung, sie schliessen einerseits  die Kontakte des Leistungsschalters und  öffnen den Absperrschieber.

   Das     .Steuerventil     kann auch bereits vor dem Öffnen der     Luft-          trennscUalterkontakte    wieder geschlossen  werden, .es muss dann aber zur Erhaltung des  Druckes in der Kammer des Leistungsschal  ters bis nach Öffnung der     Lufttrennschalter-          kontakte    ein besonderes     Druckeinlassventil     vorgesehen sein, das :dem Steuerventil paral  lel geschaltet ist. Das besondere Ventil kann  auch ein Vors     teuerventil    sein, des zum Be  tätigen des     Hauptsteuerventils    D dient.

   Zur  Vermeidung eines besonderen Ventils kann  auch :die während des     Abschaltvorganges     nach der     Lichtbogenlöschung    unter Druck  stehende Kammer des Leistungsschalters so  gross gewählt sein, dass :die aufgespeicherte  Energie genügt, um bei geschlossenem  Steuerventil den Schalter unter Druck zu  halten, bis der     Lufttrennschalter    geöffnet ist.  Wenn die unter Druck stehende Kammer des  Leistungsschalters nicht gross genug ist, um  die für die Schalterbetätigung nötige Druck  luft aufzuspeichern, kann eine zusätzliche  Kammer angebaut sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schalteranordnung für hohe Leistungen, bestehend aus einem Leistungsschafter mit Lichtbogenlösehun.g :durch ein unter Druclc stehendes, strömendes Löschmittel und einem Luf ttrennschalter, wobei beim ünterbreehen des Stromes der Leistungsschalter die Strom unterbrechung und .der Trennschalter die Spannungstrennung übernimmt und der Lei stungsschalter vor dem Trennschalter wieder geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter derart ausgebildet ist,

   dass während des Abschaltvorganges nach der Lichtbogenlöschung der Austritts weg für das strömende Löschmittel aus der Kammer des Leistungsschalters bei offenem Steuerventil abgesperrt ist, so dass sich die geöffneten Kontakte des Leistungsschalters in der mit dem unter Druck stehenden Lösch mittel gefüllten Kammer gegenüberstehen, worauf der Lufttrennschalter .geöffnet wird. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Steuer ventil (D) für den Löschmittelstromnach dem Öffnen der LufttrennschaIterkon- takte wieder geschlossen wird. 2. Anordnung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass nach dem Schliessen des Steuerventils (D) die Aus trittswege für :das Löschmittel aus den Räumen des Leistungsschalters freigege ben werden, so dass die Kontakte des Lei stungsschalters wieder in die Schliess stellung gehen, während die Druckluft aus der Kammer abströmt. 3.

   Anordnung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die unter Druck stehende Kammer (a) des Schal ters an ihrem einen Ende mit Öffnungen (b) für den Austritt des Löschmittel- stromes versehen ist, die über Ausspa rungen (c) im Mantel -der Druckkammer mit einem dieser Kammer am andern Ende vorgelagerten Raum (d) in Ver bindung gebracht werden, dem das Löschmittel über das Steuerventil (D) zugeführt wird, und der bei geschlosse nem Steuerventil durch einen den.

   beweg ten Kontakt (f) des Schalters tragenden, abgefederten Kolben (g) abgeschlossen ist, wobei .dieser Kolben nach dem Off- nen des Steuerventils durch den Druck des strömenden. Löschmittels in seine Endlage bewegt wird, in der die Aus trittsöffnungen (b) des Löschmittelstro- mes so lange abgeschlossen sind als das Steuerventil geöffnet ist (Fig. 2). 4.

   Anordnung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der die Aus trittswege (b) für das Löschmittel in der unter Druck stehenden Schalterkammer (a) nach der Lichtbogenlöschung absper rende, durch eine Feder (h) in der Offen stellung 'gehaltene Kolbenschieber (g) unabhängig von dem bewegten Lei- stuno'sschalterkontakt (f) vom strömen den Löschmittel betätigt wird, und dass der Zutritt des Löschmittels zu .dem Schieber durch den bewegten Leistungs- sehalterkontakt gesteuert wird (Fig. '3). 5.

   Anordnung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass der Kolben schieber (g) für die Austrittswege (b) der Druckkammer (a) ein kolbenartig in einem vom strömenden Löschmittel beaufschlagten Zylinder (n) geführter Ringschieber ist. 6.

   Anordnung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass. die Betäti gungsenergie für den Kolbenschieber (g) dem hinter der Kontaktstelle (e, f) des Leistungsschalters abströmenden Lösch- mittel entnommen wird (Fig. ,3). 7.

   Anordnung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass die Betäti- gungsenergie für den Kolbenschieber (g) einem in der :Strömungsrichtung des Löschmittels vor der Kontaktstelle (e, f ) des Leistungsschalters liegenden, unter Druck stehenden Raum (q) entnommen wird (Fig. 4). B.

   Anordnung nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass der bewegte Schalterkontakt (f) des Leistungsschal ters in .dem besonderen, vom strömenden Löschmittel beaufschlagten Raum (q) in nerhalb der Schalterkammer (i) kolben artig geführt ist. 9.

   Anordnung nach Unteranspruch. 8, da durch gekennzeichnet, dass- der Raum (q) eine vom bewegten Leistungsschalterkon- takt (f) gesteuerte Verbindung (s) besitzt, über welche die Betätigungsenergie dem Kolben des Absperrschiebers (g) für die Austrittswege (b) zugeführt wird (Fig.4). 10.

   Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Mittel vorge sehen sind, die die Bewegung des Schie bers (g) in die Absperrlage gegenüber der Öffnungsbewegung der Leistungsschal terkontakte (f) verzögern. 11. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Mittel vorge sehen sind, durch die .das Steuerventil (D) für den Löschmittelstrom bereits vor dem Öffnen der Lufttrennschalterkon- takte wieder geschlossen. wird.

   12. Anordnung nach Unteranspruch 11, da .durch gekennzeichnet, dass zur Erhal tung des Druckes in der Kammer des Leistungsschalters bis nach Öffnung der Lufttrennschalterkontakte ein besonderes Druckeinlassventil vorgesehen ist, das dem Steuerventil (D) parallelgeschaltet ist. 13. Anordnung nach Unteranspruch 12, da durch :gekennzeichnet, dass das besondere Ventil ein Vorsteuerventil zum Steuer- ventil (D) ist. 14.

   Anordnung nach Unteranspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass. .die während des Abschaltvorganges nach .der Licht bogenlöschung unter Druck stehende Kammer des Leistungsschalters so gross gewählt ist, dass die aufgespeicherte Energie ,genügt, um bei ,geschlossenem Steuerventil den ,Schalter unter Druck zu halten, bis der Lufttrennschalter ge öffnet ist.

   15. Anordnung nach Unteranspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass an die unter Druck stehende Kammer des Leistungs schalters eine zusätzliche Kammer an gebaut ist.