DE1063682B

DE1063682B - Hochspannungsdruckluftschalter mit Vielfachunterbrechung pro Pol

Info

Publication number: DE1063682B
Application number: DEV15185A
Authority: DE
Inventors: Richard Schulz
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1958-10-10
Filing date: 1958-10-10
Publication date: 1959-08-20
Also published as: FR1226377A; US3018352A; CH372728A

Description

DEUTSCHES

kl. 21 c 35/10

INTERNAT. KL. H 02c

PATENTAMT

V15185VIIIb/21c

ANMELDETAG: 10. o kto ber 1958

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DEK

AUSLE GE SCHRIFT: 2 0. august 1959

Bei elektrischen Hochspannungsdruckluftschaltern mit Vielfachunterbrechung pro Pol müssen Mittel vorgesehen werden, durch die sich beim Ausschaltvorgang die wiederkehrende Spannung möglichst gleichmäßig auf die einzelnen Unterbrechungsstellen des Schalterpols verteilt. Bewährt haben sich hierfür ohmsche Widerstände, die auch bei entsprechender Ausbildung die beim Abschalten leer laufender Leitungen oder Transformatoren auftretenden Überspannungen unterdrücken. Je niederohmiger solche Widerstände ausgelegt sind, je höher also der durch die Widerstände nach dem Ausschaltvorgang an der Leistungsschaltstelle fließende Reststrom ist, um so wirksamer werden die Überspannungserscheinungen verhindert bzw. begrenzt.

Bei Leistungsschaltern, die ohne Reihentrenner arbeiten, ist es notwendig, den Widerstandsreststrom mittels Hilfsschaltstellen abzuschalten, deren Schaltstücke einige Zeit nach den Leistungsschaltstellen öffnen. Bei Druckluftschaltern wird diese Zeitverzöge- ao rung allgemein durch pneumatische Verzögerungselemente bewirkt. Die Hilfsschaltstellen sind vielfach nach Art einer Funkenstrecke ausgebildet, und sie löschen den Reststromlichtbogen durch einfaches Auseinanderziehen der Schaltstücke in einem unter Druck stehenden Raum. Handelt es sich aber um größere Widerstandsrestströme, so ist es notwendig, die Hilfsschaltstellen zu beblasen. Solche Einrichtungen sind bekannt. So wurde für einen Druckluftschalter, dessen Schaltstrecken betriebsmäßig dauernd unter Druck stehen, vorgeschlagen, die beim Ausschaltvorgang an der Leistungsschaltstelle entstehende Druckabsenkung für die Beblasung der Hilfsschaltstellen derart auszunutzen, daß außer einem Speichervolumen Druckluft in den Raum verminderten Druckes einströmt und dabei die Hilfsschaltstelle bespült wird. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß die an der Hilfsschaltstelle ionisierten Gase an die Leistungsschaltstelle oder deren Umgebung strömen und dort zu Rückzündungen Anlaß geben können.

Eine andere Anordnung bei der die Löschgase der Hilfsschaltstelle durch das Hauptgasventil abströmen, hat den Nachteil, daß das Blasventil mit seinem verhältnismäßig großen Querschnitt nach der Löschung des Leistungslichtbogens noch so lange offen bleiben muß, bis auch der Reststrom an der Hilfsschaltstelle sicher gelöscht ist. Dieses bedeutet aber einen unerwünscht hohen Verbrauch an Druckluft und bedingt das Vorhandensein von sehr großen Druckluftvorratsbehältern.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und betrifft eine Anordnung für Druckluftschalter mit Vielfachunterbrechung pro Pol und jeder Leistungsschaltstelle parallelgeschaltetem Steuerwiderstand mit Hochspannungsdruckluftschalter
mit Vielfachunterbrechung pro Pol

Anmelder:

Voigt & Haeffner Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Hanauer Landstr. 142-172

Richard Schulz, Friedberg (Hess.),
ist als Erfinder genannt worden

Hilfsschaltstelle, durch die bei ungewöhnlich niedrigem Luftverbrauch verhältnismäßig hohe Restströme an der Hilfsschaltstelle ausgeschaltet werden können.

Erfindungsgemäß ist das die Hilfsschaltstelle steuernde Ventil in gleicher Weise wie das Ventil, das die Leistungsschaltstelle steuert, in an sich bekannter Weise sowohl als Blas- wie auch als Sperrventil zum selbsttätigen Absperren der Druckluft nach erfolgter Beblasung der Hilfsschaltstelle ausgebildet. Hierdurch ist die Hilfsschaltstelle in der Lage, den durch die auftretenden Restströme entstehenden Lichtbogen sicher zum Erlöschen zu bringen.

Zweckmäßig ist das mit einem Kolben versehene Schaltstück der Hilfsschaltstelle innerhalb eines Kolbengehäuses des Sperrventils verschiebbar angeordnet. Durch Entlüften des das Kolbengehäuse aufnehmenden Raumes wird beim Ausschaltvorgang durch die anstehende Druckluft in der Schaltkammer zuerst das Schaltstück mit dem Kolben und dann das Kolbengehäuse verschoben. Letzteres verschließt in seiner Endlage die Austrittsöffnung der Druckluft, während das Schaltstück mit dem Kolben wieder seine ursprüngliche Lage zum Kolbengehäuse einnimmt. Während die beim Ausschaltvorgang durch Verschieben des Kolbengehäuses gespannte Feder durch die anstehende Druckluft in der Schaltkammer in gespannter Lage gehalten wird, wird beim Einschaltvorgang durch Zufuhr von Druckluft auf die Rückseite des Kolbengehäuses die Haltekraft aufgehoben und das Kolbengehäuse durch die Kraft der Feder in seine ursprüngliche Lage zurückgebracht, wobei die Hilfsschaltstelle geschlossen wird. Wird die Hilfsschaltstelle mit einer verhältnismäßig hohen

909 608/320

Claims

1 Spannung beaufschlagt, so wird die Durchtrittsöffnung für das bewegliche Schaltglied der Hilfsschaltstelle im Kolbengehäuse zweckmäßig als Isolierdüse ausgebildet. Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die Bilder. Bild 1 zeigt den Zusammenbau der Leistungsschaltstelle mit der Hilfsschaltstelle; in Bild 2 ist die Hilfsschaltstelle und ihre Betätigungseinrichtung bei eingeschalteter Hilfsschaltstelle dargestellt; Bild 3 zeigt eine Zwischenstellung der Hilfsschaltstelle während des Ausschaltens und Bild 4 die endgültige Ausschaltstellung der Hilfsschaltstelle. Es bedeutet 1 die durch Druckluft beaufschlagte Kammer, die auf einem nicht gezeichnetem Stützisolator aufgebaut ist und in der das ortsfeste Schaltstück 2 und das bewegliche Schaltstück 3 der Leistungsschaltstelle untergebracht sind. Parallel zur Leistungsschaltstelle 2, 3 liegt der Steuerwiderstand 4 mit der Hilfsschaltstelle 5, 6. Das bewegliche Schaltstück 3 der Leistungsschaltstelle, das in der gezeichneten Einschaltstellung durch die Feder 7 gehalten wird, wird durch Druckluft gesteuert, und zwar zwecks Ausschaltens wird über die Leitung 8 Druckluft zugeführt. Hierdurch bewegen sich der Kolben 9 und der Differentialkolben 10 nach links, wodurch das Ventil 11 geschlossen und das Blasventil 12 geöffnet wird. Durch letzteres kann die Druckluft aus dem Raum 1 über die Schaltstelle 2, 3 bei 13 ins Freie treten. Das Ventil 11 verschließt den Kanal 14 und stellt eine Verbindung des Raumes 15 mit dem Außenraum her. Nun kann sich das Schaltstück 3 der Leistungsschaltstelle nach rechts bewegen, und der gezogene Lichtbogen wird beblasen und gelöscht. Die Bohrung 16 im Differentialkolben 10 bewirkt, daß sich der Druck auf beiden Seiten dieses Kolbens nach einiger Zeit ausgleicht, so daß letzterer, unterstützt durch die Kraft der Feder 17 und die Bewegung des Schaltstückes 3, in seine Ausgangslage zurückgeführt wird, so daß sich das Blasventil 12 wieder schließt. In der Ausschaltstellung wird das bewegliche Schaltstück 3 entgegen der Kraft der Feder 7 durch die anstehende Druckluft im Raum 1 in seiner Lage gehalten. Hierbei legt sich der mit dem beweglichen Schaltstück3 verbundene Kolben 18 gegen die kleinere Fläche des Differentialkolbens 10 und hält das Blasventil 12 geschlossen. Bild 2 zeigt die zur Leistungsschaltstelle 2, 3 parallel liegende Hilfsschaltstelle 5, 6. Mit dem beweglichen Schaltstück 5 der Hilfsschaltstelle ist ein Kolben 19 \rerbunden, der sich innerhalb des Kolbengehäuses 20 entgegen der Kraft der Feder 21 verschieben kann. Das Kolbengehäuse 20 steht unter der Einwirkung der Kraft der Feder 22 und lagert im Raum 23, der über die öffnungen 24 mit der Rohrleitung 25 in Verbindung steht. Die Rohrleitung 25 führt, wie Bild 1 zeigt, zu dem Ventil 26 durch das die Leitung 25 entweder mit dem Druckraum 1 oder über die öffnung 27 mit dem Freien verbunden wird. Der Ventilkolben 28 wird vom Druck in der Rohrleitung 8 gesteuert. Bei geschlossener Leistungsschaltstelle ist, wie Bild 1 zeigt, die Leitung 8 nicht vom Druck beaufschlagt. Es steht also der Druck der Kammer 1 in der Rohrleitung 25 an, so daß die Feder 22 (Bild 2) das Kolbengehäuse 20 und damit das Schaltstück 5 in der Einschaltstellung festhält. 29 ist die mit dem Kolbengehäuse 20 fest verbundene Düse, die als Isolierdüse ausgebildet sein kann. 682 Bild 1 zeigt die Hilfsschaltstelle eingeschaltet. Wird der Rohrleitung 8 zwecks Öffnens der Leistungsschaltstelle Druckluft zugeführt, so öffnet die Leistungsschaltstelle 2, 3, und nach kurzer Zeit wird der Ventilteller 28 nach links bewegt. Hierdurch wird die Rohrleitung 25 über die Öffnung 27 entlüftet. Die Folge ist, daß die Druckluft im Raum 1 über die öffnungen 30 (Bild 2) auf den Kolben 19 einwirkt und diesen entgegen der Kraft der Feder 21 nach oben bewegt, bis er sich gegen den Stift 31 des Kolbengehäuses 20 anlegt (Bild 3). Hierbei wird der gezogene Lichtbogen an der Düse 29 gelöscht. Durch die anstehende Druckluft wird nun der Kolben 19 mit dem Schaltstück 5 und das Kolbengehäuse 20 nach oben weiter bewegt und hierbei die Feder 22 zusammengepreßt. Hierbei können die Löschgase der Hilfsschaltstelle über die Bohrungen 30, 32, 33 und 24 (Bild 4) in die Rohrleitung 25 gelangen und nach außen abströmen. In der angehobenen Stellung des Kolbengehäuses 20 wird durch den Ventilteller 34 die Öffnung 35 und damit die Bohrungen 24 verschlossen, so daß in dieser Stellung die Druckluft nach außen abgesperrt ist. Nun gelangt der Kammerdruck über die Bohrungen 32 hinter die Fläche des Kolbens 19, so daß sich die Feder 21 entspannen kann. Hierdurch wird das bewegliche Schaltstück 5 der Hilfsschaltstelle dem Gegenschaltstück 6 unter Beibehaltung eines ausreichenden Abstandes genähert. Beim Einschaltvorgang wird das Kolbengehäuse 20 mit Ventilteller 34 über die Rohrleitung 25 mit Druckluft beaufschlagt, so daß die Feder 22 das Kolbengehäuse nach unten bewegt und hierdurch die Hilfsschaltstelle 5, 6 eingeschaltet wird. Hierbei wird eine gewisse Dämpfung in der Bewegung durch die Verdrängung der Luft im Raum 23 eintreten. Patentansprüche:

1. Hochspannungsdruckluftschalter mit Vielfachunterbrechung pro Pol und mit jeder Leistungsschaltstelle parallelgeschaltetem Steuerwiderstand mit Hilfsschaltstelle, dadurch gekennzeichnet, daß das die Hilfsschaltstelle steuernde Ventil in gleicher, an sich bekannter Weise wie das Ventil, das die Leistungsschaltstelle steuert, sowohl als Blaswie auch als Sperrventil zum selbsttätigen Absperren der Druckluft nach erfolgter Beblasung der Hilfsschaltstelle ausgebildet ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einem Kolben (19) versehene Schaltstück (5) der Hilfsschaltstelle innerhalb eines Kolbengehäuses (20) des Sperrventils verschiebbar angeordnet ist und durch Entlüften des das Kolbengehäuse aufnehmenden Raumes (23) beim Ausschaltvorgang durch die anstehende Druckluft in der Schaltkammer (1) zuerst das Schaltstück mit dem Kolben (19) und dann das Kolbengehäuse (20) verschoben wird, das in seiner Endlage die Austrittsöffnungen (24) der Druckluft verschließt, während das Schaltstück (5) mit dem Kolben (19) wieder seine ursprüngliche Lage zum Kolbengehäuse (20) einnimmt.

3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Ausschaltvorgang durch Verschieben des Kolbengehäuses (20) gespannte Feder (22) durch die anstehende Druckluft in der Schaltkammer in gespannter Lage gehalten wird, und beim Einschaltvorgang durch Zufuhr von Druckluft auf die Rückseite des Kolbengehäuses (20) die Haltekraft aufgehoben und das Kolben-

gehäuse durch die Kraft der Feder (22) in seine ursprüngliche Lage zurückgeht und hierbei die Hilfsschaltstelle (5, 6) schließt.

4. Schalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Entlüftung des das Kolbengehäuse aufnehmenden Raumes dienende Rohrleitung (25) gleichzeitig zur Ableitung der

beim Löschen des Lichtbogens an der Hilfsschaltstelle entstehenden Schaltgase benutzt wird.

5. Schalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung für das bewegliche Schaltstück (5) der Hilfsschaltstelle im Kolbengehäuse (20) als Isolierdüse ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

@ 909 608/320 8.59