DE2043744B2 - Elektrischer Kompressionsschalter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kompressionsschalter mil einem ersten und einem zweiten zusammenarbeitenden, düsenförmig ausgebildeten, in einer mit Druckgas, vorzugsweise SF₆, gefüllten Löschkammer angeordneten Kontaktstücken, mit einer das erste, als bewegliches Kontaktstück ausgebildete Kontaktstück, konzentrisch umgebenden, von einem feststehenden Kolben und einem beweglichen Zylinder gebildeten Kompressionseinrichtung zur Erzeugung einer Löschgasströmung.

Ein solcher Schalter insbesondere mit SF₆-Druckgasfüllung mit einem stationären und einem beweglichen düsenförmigen Kontaktstück ist aus der GB-PS 1158 560 bekannt. Dieser Schalter weist insbesondere eine das bewegliche Kontaktstück konzentrisch umgebende, im wesentlichen aus einem stationären KoI-ben sowie einem an diesem geführten beweglichen Zylinder bestehende Kompressionseinrichtung auf, die bei der Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktstückes sowie des Zylinders einen Gasfluß erzeugt, der auf den Lichtbogen gerichtet ist, der hierbei zwischen den sich voneinander entfernenden Kontaktstellen der vorgenannten Kontaktstücke entsteht. Dieser Schalter weist außerdem eine an der Stirnseite des Zylinders angeordnete Isolierdüse auf, die die Kontaktstücke im Lichtbogenbereich konzentrisch umgibt.

Weiters sind elektrische Kompressionsschalter bekannt, bei denen mit der Ausschaltbewegung eine Löschmittelströmung erzeugt wird, indem durch die Bewegung eines mit dem beweglichen Schaltstück verbundenen Zyünders, der mit einem Kolben zusammenarbeitet, ein Gasüberdruck hergestellt wird (vgl. z. B. DE-PS 1069740). Hierbei ist der Zylinder mittels Führungsstangen mit dem beweglichen Schaltstück fest verbunden. Ferner ist es bei Druckgasschaltern an sich bekannt, Doppeldüsenkontaktanordnungen in einer vorzugsweise mit SF₆ gefüllten Löschkammer zu verwenden (vgl. z. B. CH-PS 422943). Hierbei wird der eine der beiden Düsenkontakte zugleich mit einem Blasventil zur Einleitung der Löschströmung betätigt.

Schließlich ist aus der DE-PS 1238545 ein Druckgasschalter bekannt, bei dem in einer druckgasgefüllten Löschkammer eine Doppeldüsenkontaktanordnung untergebracht ist. Der Schalter besitzt zur Lichtbogenlöschung eine sogenannte Auslaßsteuerung, durch welche Blasventile geötinet werden und zugleich die Ausschaltbewegung der Düsenschaltstücke erfolgt. Die Düsenschaltstücke sind von Leitschirmen umgeben, deren gegenseitiger Abstand während der Löschphase eine günstige Führung des Druckgases herstellen soll und in der Ausschaltcndslellung eine gute Spannungsfestigkeit über den Schalter bestimmt. Da beide Funktionen nur bei verschiedenen Abständen optimal erfüllbar sind, ist die rein pneumatische Steuerung so beschaffen, daß sich die Leitschirme während der Öffnungsbewegung des Schalters zunächst nähern und später wieder voneinander entfernen. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Leitschirm fest mit seinem zugehörigen Schaltstück verbunden ist und das Schaltstück eine Nach- und Rücklaufbewegung ausführt, während sich das andere Schaltstück stetig in seinen zugehörigen Leitschirm zurückzieht. Auf diese Weise wird während der Löschphase vorübergehend ein günstiger Löschabstand hergestellt. Eine Übertragung auf Kompressionsschalter der eingangs erwähnten Art mit mechanisch angetriebenem Kompressionszylinder ist jedoch nicht möglich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für einen derartigen Kompressionsschalter eine einfache Lösung dafür anzugeben, daß bei einer zügigen Antriebsbewegung des Kompressionszylinders eine absatzweise Bewegung des beweglichen Düsenschalt-Stückes erzielt wird, wobei dieses kurzzeitig in einer günstigen Löschstellung festgehalten wird.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen durch die Merkmale der Kennzeichnung des Patentanspruches gelöst.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, anhand diese näher erläutert wird.

Fig. 1 zeigt den Kompressionsschalter im Aufrißschnitt in Einschaltstellung, während

Fig. 2 die günstigste Löschstellung, und

Fig. 3 die Ausschaltstellung wiedergeben.

In Fig. 1 befindet sich im metallischen Gehäuse 1 in nicht dargestellter Weise isoliert befestigt der ortsfeste Träger 2 für das nachgiebig gelagerte, an sich feste zweite Kontaktstück 3, auf das die Feder 4 einwirkt. Ferner ist im ortsfesten Träger 2 rias feststehende Hauptkontaktstück 5 untergebracht, das in der Einschaltstellung mit dem Kontaktstück 6 un Eingriff steht. Das Kontaktstück 6 ist mit dem Zylinder 7 fest verbunden, welcher von einer nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung an sich bekannter Art über die Antriebsstange 8 betätigt, wird, wobei die Antriebsstange 8 mehrfach am Umfang verteilt vorhanden sein kann. Das erste Kontaktstück 9 ist im ringförmigen Bodenteil Ta gleitend gelagert und steht unter der Wirkung der zweiten Feder 10, die sich mit einem Ende am Bund 9a und mit ihrem anderen Ende an dem beweglichen Ring 11 abstützt. Das erste Kontaktstück 9 ist von einer Isolierstoffhülse 12 umgeben, die im Kontaktstück 6 gleitend gelagert ist und unter der Wirkung der ersten Feder 13 steht. Die Isolierstoffhülse 12 besitzt im Innern einen über Rippen 12u gehalterten Ring 12fr. andern in der Einschaltstellung der bewegliche Ring 11 anliegt. Auf der der Kontaktstelle abgewehrten Seite des Kontaktstückes 6 befindet sich in einer Ausnehmung des Zylinders 7 eine Vcntilscheibe 14, die je nach Druckzustand wahlweise die ersten öffnungen 15 oder die zweiten öffnungen 16 im Zylinder 7 abschließt. Der Zylinder 7 umfaßt dicht gleitend einen räumlich feststehenden Kolben 17, der mehrere durch eine erste Rückschlagscheibe 17a verschließbare dritte öffnungen 17b besitzt. Ferner sind am feststehenden Kolben 17 mehrere am Umfang verteilte Stehbolzen 17c angebracht, die den Zylinder 7 durchsetzen und am Ende einen mit vierten öffnungen 18a versehenen Ringkolben 18 tragen. Die vierten öffnungen 18a sind durch eine zweite Rückschlagscheibe 186 verschließbar, die in Ausnehmungen der Stehbolzen 17c anschlagbegrenzt gelagert ist. Der Ringkolben 18 kann im Spaltraum 19 zwischen dem Kontaktstück 6 und dem zylindrischen Fortsatz Ib des Zylinders 7 dicht gleiten.

In Fig. 2 sind für die gleichen Teile gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 benutzt. Hier nehmen nach einem gewissen Teilhub des Zylinders 7 die Kontaktstücke 3,9 die optimale Löschstellung ein, in welcher das erste Kontaktstück 9 mit seinem zweiten Anschlag 9fr am Ring 12fc anliegt und zunächst nicht weiter in Ausschaltrichtung laufen kann.

Die Fig. 3 zeigt schließlich die Endstellung der Ausschaltbewegung, in welcher sich die Kontaktstücke 3,9 in der Isolk /stellung befinden. Der Zylinder 7 und die Isolierstoffhülse 12 haben dabei ebenfalls ihre Ausschaltendlage erreicht.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:

Ausgehend von der Einschaltstellung des Schalters gemäß Fig. 1, wird zum Ausschalten der Zylinder 7 in Pfeilrichtung bewegt. Nach einer kleinen Wegstrecke kommen die Kontaktstücke 5, 6 außer Eingriff. Durch die Feder 4 bleibt aber das zweite Kontaktstück 3 mit dem ersten Kontaktstück 9 zunächst noch in Berührung, bis das zweite Kontaktstück 3 mit seinem Bund am ortsfesten Träger 2 anschlägt. Im weiteren Verlauf der Bewegung trennen sich nun die Kontaktstücke 3, 9, so daß zwischen ihnen ein Ausschaltlichtbogen entstehen kann. Im Ruhezustand ist das metallische Gehäuse 1 mit Druckgas, z. B. SF₆, gefüllt, das auch sämtliche Räume der Löscheinrichtung mit gleichem Druck erfüllt. Die Bewegung des Zylinders 7 erzeugt in seinem Inneren einen Überdruck, der sich über die zweiten öffnungen 16 in eine Gasströmung umsetzt, sobald sich die Kontaktstücke 3, 9 zu trennen beginnen. U-& Isolierstoffhülse 12 bleibt zunächst teils durch die Wirk jng der zweiten Feder 10, teils durch den Gasdruck, in ihrer ursprünglichen Lage und sorgt dafür, daß das Druckgas zur Schaltstrecke und durch das Innere der beiden Kontaktsti'xke 3,9 strömt und dabei den Lichtbogen günstig bebläst. Praktisch am Ende der Bewegung des Zylinder« 7, wenn der Gasüberdruck in seinem Inneren praktisch abgeklungen ist, bringt die erste Feder 13 die Isolierstoffhülse 12 in die in Fig. 3 gezeichnete Endlage, wobei dei Ring 12fr, der zunächst das erste Kontaktstück 9 am zweiten Anschlag 9fr in der Stellunggemäß Fig. 2 festhielt, letztere vermittels des beweglichen Ringes 11 ebenfalls in die gezeichnete Endlage mitnimmt.

Auf diese Weise ergibt sich trotz zügiger Bewegung des als Blaszylinder wirkenden Zylinders 7 eine absatzweise Bewegung mit vorübergehendem Verweilen in einer günstigen Löschstellung für das ersu: Kontaktstück 9 (Fig. 2). Während der Ausschaltbewegung sind die dritten öffnungen 17fr durch die erste Ruckschlagscheibe 17a verschlossen. Die Ventilscheibe 14 gibt hingegen die zweiten öffnungen 16 frei. Der sich bei der Ausschaltung vergrößernde, durch den Ringkolben 18 abgeschlossene Spaltraum 19 kann sich infolge der die vierten Öffnungen 18u freigebenden zweiten Rückschlagscheibe 18fr mit Gas auffüllen, so daß keine unerwünschte Saugbremsung entstehen kann.

Wird zum Einschalten der Zylinder 7 entgegen der Pfeilrichtung in Fig. 1 bewegt, kann sich einerseits das Innere des Zylinders 7 über die dritten öffnungen 17/), die durch die erste Rückschlagscheibe 17a freipegf bcn werden, mit Gas füllen, andererseits wird im Spaltraum 19 ein Gas-Überdruck erzeugt. Dieser Gas-Oberdruck b ;wirkt eine Freigabe der ersten öffnungen 15 durch die Ventilscheibe 14 und anschließend eine Bewegung der Isolierstoffhülse 12 relativ zum ersten Kontaktstück 9 in Einschaltrichtung. Gegen Ende der Eiiischaltbewegung nimmt die Isolierstoffhiilse 12 eine Lage ein, bei welcher eine Beblasung eines allfälligen Einschaltlichtbogens strttfindet. In der endgültigen Einschaltstellung beiinden sich die Kontaktstücke 5, 6, 3, 9 sowie die Isolierstoffhülse 12 wieder in der in Fig. 1 gezeichneten Lage.

Bezeichnungsliste

1 = metallisches Gehäuse

2 = ortsfester Trüeer

3 = zweites Kontaktstück

4 = Feder

5 = feststehendes Hauptkontaktstück

6 = Kontaktstück

7 = Zylinder

la = ringförmiger Bodenteil

Tb = zylindrischer Fortsatz

8 = Antriebsstange

9 = erstes Kontaktstück 9« = Hund

9/) = zweiter Anschlag

10 = zweite Feder

11 = beweglicher Ring

12 = Isolierstoffhülse

20 43 744	A Rippen
12« =	Ring
12/» =	erste Feder
13 =	Ventilscheibe
14 =	erste Offnungen
15 =	zweite Offnungen
16 =	feststehender Kolben
17 =	erste Rückschlagscheibe
17« =	dritte Öffnungen
Mb =	Stehbolzen
■ 17c =	Ringkolben
18 =	vierte Öffnungen
18« =	/weite Rückschliigscheibe
18/' =	Spaltraum
19 -

Hierzu 2 Blatl Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrischer Kompressionschalter mit einem ersten und einem zweiten zusammenarbeitenden, düsenf örmig ausgebildeten, in einer mit Druckgas, vorzugsweise SF₆, gefüllten Löschkammer angeordneten Kontaktstücken, mit einer das erste, als bewegliches Kontaktstück ausgebildete Kontaktstück, konzentrisch umgebenden, von einem "> feststehenden Kolben und einem beweglichen Zylinder gebildeten Kompressionseinrichtung zur Erzeugung einer Löschgasströmung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   a) das zweite Kontaktstück (3) ist in einem ortsfesten Träger (2) nachgiebig gelagert und kann durch die Kraft einer Feder (4) dem ersten, beweglichen Kontaktstück beim Ausschp'tvorgang während eines Teiles von dessen Hub nachfolgen; ^o

   b) der Zyinder (7) der Kompressionseinrichtung besitzt einen in Richtung auf das zweite Kontaktstück (3) vorspringenden, das erste Kontaktstück (9) konzentrisch mit Abstand umgebenden zylindrischen Fortsatz (7fc); 2>

   c) im Ringraum zwischen dem zylindrischen Fortsatz (Jb) und dem ersten Kontaktstück (9) ist eine bewegliche, zylindrisch ausgebildete, als Blasdüse dienende Isolierstoffhülse (12) angeordnet, deren Innenraum mit ><> dem iiinenraum der Kompressionseinrichtung verbunden ist;

   d) zwischen einem Tvlinderseitig angeordneten Anschlag der Isolierstoß hülse (12) und einem stirnseitig angeordneten Anschlag des r> zylindrischen Fortsatzes (Tb) ist eine die Isolierstoffhülse (12) umgebende erste Feder (13) angeordnet;

   e) das erste Kontaktstück (9) ist von einem beweglichen Ring (11) umgeben, der durch eine ι» zweite Feder (10), die sich einerseits am Ring (11), andererseits an einem als Anschlag am Zylinder (7) dienenden Bund (9a) des ersten Kontaktstückes (9) abstützt, in Richtung auf das zweite Kontaktstück (3) bis zu einem er- 4> sten Anschlag am ersten Kontaktstück (9) verschiebbar ist;

   an der Innenwand der Isolierstoffhülse (12) ist ein Ring (12b) gehaltert, der zwischen dem beweglichen Ring (11) und einem zwei- ίο ten Anschlag des ersten Kontaktstückes (9) angeordnet ist;

   der zweite Anschlag des ersten Kontaktstükkes (9) ist zwischen dessen erstem Anschlag und seiner zum zweiten Kontaktstück (3) r> weisenden Stirnfläche angeordnet und dient während des Ausschaltvorganges als Mitnehmer für die Isolierstoffhülse (12);
   der Innendurchmesser des Ringes (12b) der Isolierstoffhülse (12) ist kleiner als die Au- mi Bendurchmesser des beweglichen Ringes (11) und des zweiten Anschlages und größer als der Außendurchmesscr des ersten Anschlages des ersten Kontaktstückes (9).

   f)