DE2529733C3 - Control switches for high-voltage gas switches that work depending on the density of a gas - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen in Abhängigkeit von der Dichte eines Gases arbeitenden Steuerschalter für Hochspannungs-Gasschalter, insbesondere Blaskolbenschalter, mit einer dem Druck des Gases ausgesetzten Membran und einer von ihr gesteuerten Kontaktanordnung mit mindestens zwei Kontaktpaaren, auf die die Kraft einer Feder und die mit Hilfe der Membran aufgebrachte Kraft einer in einem Behälter eingeschlossenen konstanten Menge des Gases einwirkt.The invention relates to a control switch that operates as a function of the density of a gas for high-voltage gas switches, in particular blow piston switches, with a gas pressure-exposed Membrane and a contact arrangement controlled by it with at least two pairs of contacts on which the force of a spring and the force applied with the aid of the membrane of one enclosed in a container constant amount of gas acts.

Aus der DT-AS 12 01 455 ist ein derartiger Steuerschalter bekannt, der das Gassystem eines Hochspannungs-Leistungsschalters mit Schwefelhexafluorid als Löschmittel überwacht. Der Steuerschalter besitzt eine elektrische Kontaktanordnung, auf die in der einen Richtung eine Feder wirkt. Diese Feder bildet eine Gegenkraft zu der mit Hilfe einer Membran aufgebrachten Kraft eines in einem Behälter eingeschlossenen Volumens des Gases. Durch die Verwendung des gleichen Gases wie des zu überwachenden Gases kann man die Tempeiaturabhängigkeit des Gasdruckes beseitigen, so daß die Arbeitskennlinie des Steuerschalters unabhängig von der Temperatur eine bestimmte Relation zur Dichte des Gases angibt.Such a control switch is known from DT-AS 12 01 455, which controls the gas system of a high-voltage circuit breaker monitored with sulfur hexafluoride as an extinguishing agent. The control switch has a electrical contact arrangement on which a spring acts in one direction. This spring forms a Counterforce to the force applied with the help of a membrane in a container Volume of gas. By using the same gas as the gas to be monitored, to eliminate the temperature dependency of the gas pressure, so that the operating characteristic of the control switch indicates a certain relation to the density of the gas regardless of the temperature.

Der bekannte Steuerschalter ist so aufgebaut, daß ein als Faltenbalg ausgebildeter beweglicher Teil mit der einen Stirnseite an dem starren Deckel eines stabilen Gehäuses befestigt ist, des das zu überwachende Gas einschließt. An der anderen Seite des Faltenbalges ist ein ebenfalls starrer Metallteil befestigt, der den beweglichen Kontakt trägt.The known control switch is constructed in such a way that a movable part designed as a bellows with the one end face is attached to the rigid cover of a stable housing of the gas to be monitored includes. Another rigid metal part is attached to the other side of the bellows moving contact.

Aus der DT-OS 1941615 ist ein Steuerschalter bekannt, der in Abhängigkeit von der Dichte eines Gases arbeitet. Der bekannte Steuerschalter enthält einen elektrischen Kontakt, der von einer Membran gesteuert wird. Hierbei ist die konstante Menge des zum Vergleich dienenden Gases in einem als starrer Metallteil ausgebildeten Behälter angeordnet, wobei die im wesentlichen ebene Membran das bewegliche Schaltglied bildetFrom the DT-OS 1941615 a control switch is known which, depending on the density of a Gas works. The known control switch contains an electrical contact that is made by a membrane is controlled. Here, the constant amount of the gas used for comparison is considered more rigid in one Metal part formed container arranged, wherein the substantially flat membrane is the movable Switching element forms

Bei Hochspannungs-Gasschaltern, insbesondere Blaskolbenschaltern, besteht die Notwendigkeit, bei auftretendem Gasverlust im Lösch- bzw. Isoliersystem des Schalters dann ein Sperrsignal auszulösen, wenn die Dichte des Gases für eine sichere Ausschaltung nicht mehr ausreicht Davon ausgehend soll bereits vorher einIn the case of high-voltage gas switches, especially blow-piston switches, there is a need, in the event of gas loss in the extinguishing or insulation system of the Switch then trigger a locking signal if the density of the gas for a safe shutdown is not more is sufficient On the basis of this, a should already be made beforehand

ίο Warnsignal abgegeben werden, das dem Bedienungspersonal eine sofortige Kontrolle des Hochspannungs-Leistungsschalters ermöglicht.ίο Warning signal is given to the operating personnel enables immediate control of the high-voltage circuit breaker.

An sich könnte die Abgabe eines Warnsignals und eines Sperrsignals von zwei unabhängig voneinander arbeitenden Steuerschaltern erzeugt werden. Dies ist jedoch insofern nachteilig, als jeder Steuerschalter mit den fertigungstechnisch bedingten unvermeidlichen Toleranzen zunächst für sich justiert und dann in bezug auf den zweiten Steuerschalter auf einen unterschiedlichen Druckwert eingestellt werden muß.In itself, the output of a warning signal and a blocking signal of two could be independent of one another working control switches are generated. However, this is disadvantageous as each control switch with the unavoidable tolerances caused by the manufacturing process are first adjusted individually and then in relation to them must be set to a different pressure value on the second control switch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Steuerschalter der eingangs genannten Art Fehlsteuerungen bei einem Leck im Meßkreis zu verhindern. Insbesondere soll eine Sperrung des Antriebes des Hochspannungs-Gasschalters dann verhindert werden, wenn kein Fehler im Gasversorgungssystem des Hochspannungs-Gasschalters selbst vorliegt.The invention is based on the problem of faulty controls in a control switch of the type mentioned at the beginning to prevent a leak in the measuring circuit. In particular, a blocking of the drive of the High-voltage gas switch can then be prevented if there is no fault in the gas supply system of the High-voltage gas switch itself is present.

Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß die Kontaktanordnung zwei bei verschiedenen in derselben Richtung verlaufenden Membranhüben schaltende Kontakte aufweist, von denen nur das eine, bei geringerem Membranhub betätigte Kontaktpaar von einem mit der Feder belasteten, begrenzt beweglichen Stößel steuerbar ist, und daß der Behälter von dem zu überwachenden Gas vollständig umgeben ist.According to the invention, this is achieved in that the contact arrangement has two different in the same Direction running membrane strokes has switching contacts, of which only one, at contact pair actuated by a contact pair loaded with the spring, limited movement The plunger is controllable and that the container is completely surrounded by the gas to be monitored.

Durch die Signalerzeugung für das Warn- und Sperrsignal in einem Gerät läßt sich der Fertigungs- und Montageaufwand wirksam verringern. Bei zwei, unterschiedlichen Dichtewerten entsprechenden Signalen ist es jedoch erforderlich, daß die einmal gewählte Druckdifferenz, die dem Dichteunterschied entspricht, eingehalten wird, daß also das Warnsignal zeitlich vor dem Sperrsignal abgegeben wird. Dies ist bei zwei voneinander unabhängigen Steuerschaltern dann nicht gewährleistet, wenn die für die Sperrsignalgabe vorgesehene Kontaktanordnung anspricht, weil bei einem Leck im Meßkreis d. h. bei einem undichten Behälter für die eingeschlossene konstante Menge des Gases die Kraft der Feder die mit Hilfe der Membran aufgetragene Kraft überwindet. In diesem Fall würde der Hochspannungs-Leistungsschalter, der vielfach als letzte Sicherung im Netz angeordnet ist, gesperrt werden, obwohl sein eingentliches Betriebs-, nämlich das Lösch- und Isoliersystem, betriebsbereit und in Ordnung sind, der aufgetretene Fehler also nur im Überwachungssystem liegt.The production and Effectively reduce assembly costs. In the case of two different density values, the corresponding signals are it is necessary, however, that the once selected pressure difference, which corresponds to the density difference, is observed, so that the warning signal is given before the locking signal. This is at two Independent control switches are not guaranteed if they are used for the blocking signaling intended contact arrangement responds because d. H. if there is a leak Container for the enclosed constant amount of gas the force of the spring with the help of the membrane applied force overcomes. In this case the high voltage circuit breaker, often called last backup in the network is arranged to be blocked, although its actual operating, namely the extinguishing and isolation system are operational and in order, so the error that has occurred is only in the Monitoring system lies.

Bei der Erfindung wird eine derartige unerwünschte Fehlsteuerung dadurch verhindert, daß nur der eine, bei geringerem Membranhub betätigte Kontakt zusätzlich von einem mit einer Feder belasteten, begrenzt beweglichen Stößel steuerbar ist. Bei einem Leckwerden des Meßsystems wird also nur ein Warnsignal abgegeben, ohne daß der Schalter zwangsläufig auch gesperrt wird.In the invention, such an undesirable malfunction is prevented by only one, at contact actuated by a smaller diaphragm stroke is also limited by a spring loaded contact movable plunger is controllable. In the event of a leak in the measuring system, there is only a warning signal released without the switch inevitably being locked.

Bei einer vorteilhaften Ausfülirungsform des Steuerschalters nach der Erfindung ist die Feder und der Stößel im Behälter angeordnet. Damit ist sowohl der Stößel als auch die die Membran belastende Feder vorIn an advantageous embodiment of the control switch According to the invention, the spring and the plunger are arranged in the container. So that is both the The plunger as well as the spring loading the membrane before

Eingriffen von außen gesichert Der Stößel kann dabei in seiner Bewegung durch einen Anschlag begrenzt sein.External intervention secured. The plunger can be limited in its movement by a stop.

Besonders vorteilhaft ist der Behälter in einem Isolierstoffgehäuse angeordnet, dessen Wärmeübergangszahl dem zu überwachenden Hochspannungs- s Gasschalter angepaßt ist Auf diese Weise ist es möglich, daß sowohl der Steuerschalter als auch der zu überwachende Gaskreislauf die gleiche Temperaturkennlinie haben und daß der Steuerschalter an einer vom zu überwachenden Gasschalter entfernten Stelle untergebracht werden kann, was für Fernmessungen von Vorteil istThe container is particularly advantageously arranged in an insulating housing, the heat transfer coefficient of which is adapted to the high-voltage gas switch to be monitored In this way it is possible to that both the control switch and the gas circuit to be monitored have the same temperature curve and that the control switch is at a point remote from the gas switch to be monitored can be accommodated, which is advantageous for remote measurements

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.An exemplary embodiment of the invention and the mode of operation are described with the aid of the drawing explained.

In der Figur ist ein Steuerschalter schematisch in einem Schnitt dargestellt. Der Steuerschalter 1 weist ein aus Isolierstoff bestehendes Gehäuse 2 auf, dessen Itinenraum 3 über einen Anschluß 4 druck- und gasdicht mit dem zu überwachenden Lösch- und Isoliergas eines Hochspannungs-Leistungsschalters verbunden wird. Im Innenraum 3 herrscht derselbe Druck wie im Gaskreislauf des zu überwachenden Hochspannungs-Gasschalters. Der Druck beträgt beispielsweise 6 bar. Im Innenraum 3 ist ein Behälter 5 angeordnet, dessen Wände 6, 7 durch eine Membran 8 gegen den Innenraum 3 gas- und druckdicht abgeschlossen ist. Der Innenraum 9 enthält das gleiche Gas wie das zu überwachende Gas, jedoch mit einem geringeren Druck von beispielsweise 5,5 bis 5,7 bar. Durch diesen Druckunterschied ist auch die gezeichnete Lage der Membran 8 bedingt. Die Membran 8 steht unter der Kraft eines Stößels 10, der durch einen Anschlag 11 in seiner Axialbewegung nach unten begrenzt ist und von einer Druckfeder 12 im Innenraum 9 belastet ist. Die Feder 9 bildet eine Gegenkraft zu der mit Hilfe der Membran 8 aufgebrachten des im Behälter 5 eingeschlossenen Volumens des Gases. Die Membran 8 betätigt einen Stößel 13, der eine Kontaktanordnung 14 enthält. Die Kontaktanordnung 14 besteht aus einem federelastischen Kontaktteller 15 und feststehenden Kontaktstücken 16, 17 und 18, die auf den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sein können. Die Kontaktanordnung 14 ist ihrerseits von einer Druckfeder 19 belastetIn the figure, a control switch is shown schematically in shown in a section. The control switch 1 has a housing 2 made of insulating material, the Itinenraum 3 via a connection 4 pressure-tight and gas-tight is connected to the extinguishing and insulating gas of a high-voltage circuit breaker to be monitored. in the Interior 3 is the same pressure as in the gas circuit of the high-voltage gas switch to be monitored. The pressure is, for example, 6 bar. In the interior 3, a container 5 is arranged, whose Walls 6, 7 is sealed gas- and pressure-tight against the interior 3 by a membrane 8. the Inner space 9 contains the same gas as the gas to be monitored, but with a lower pressure from, for example, 5.5 to 5.7 bar. Due to this pressure difference, the position shown is also the Membrane 8 conditional. The membrane 8 is under the force of a plunger 10, which by a stop 11 in its axial movement is limited downwards and is loaded by a compression spring 12 in the interior 9. the Spring 9 forms a counterforce to that which is applied with the aid of membrane 8 and which is enclosed in container 5 Volume of gas. The membrane 8 actuates a plunger 13 which has a contact arrangement 14 contains. The contact arrangement 14 consists of a resilient contact plate 15 and a stationary one Contact pieces 16, 17 and 18, which can be arranged on the corners of an equilateral triangle. the Contact arrangement 14 is in turn loaded by a compression spring 19

Der Steuerschalter arbeitet wie folgt:
Bei einer Verringerung der Dichte des Gases im zu überwachenden Gaskreislauf der Hochspannungs-Gasschalters verringert sich die Druckdifferenz zwischen dem Raum 3 und dem Innenraum 9. Sofern der im Raum 3 herrschende Druck gleich dem im Innenraum 9 ist wird die M;mbran 8 in die gestricnelte Mitte'lage überführt und die Kontakte 16 und 17 von der Kontaktscheibe 15 elektrisch leitend überbrückt. Dadurch wird ein Warnsignal abgegeben.The control switch works as follows:
If the density of the gas in the gas circuit of the high-voltage gas switch to be monitored decreases, the pressure difference between space 3 and interior 9 is reduced Middle position and the contacts 16 and 17 bridged by the contact disk 15 in an electrically conductive manner. This will give a warning signal.

Bei einer weiteren Verringerung der Dichte im zu überwachenden Gaskreislauf sinkt der Druck im Innenraum 3 weiter ab, so daß die Membran durch den weitgehend konstanten Druck im Innenraum 9 des Behälters 5 die Position 20 einnimmt, in der die Kontaktscheibe 15 die Kontakte 16 und 17 mit dem Kontakt 18 verbindet Dadurch wird ein Signal ausglöst, das den Gasschalter für eine Betätigung verriegeltIf there is a further decrease in density in the gas circuit to be monitored, the pressure in the will decrease Interior 3 continues from, so that the membrane by the largely constant pressure in the interior 9 of the Container 5 occupies the position 20, in which the contact disc 15, the contacts 16 and 17 with the Contact 18 connects This triggers a signal that locks the gas switch for operation

Der Steuerschalter überwacht sein Drucksystem (den Behälter 5) auf Dichtigkeit selbsttätig. Unter der Annahme, daß die Behälterwand 6 undicht ist, ergibt sich ein Druckausgleich zwischen dem Raum 9 und dem Raum 3. Bei Druckausgleich ist die Kraft der Feder 12 wirksam, die den Stößel bis zum Auftreffen des Anschlages 11 an der zugehörigen Schulter axial nach unten verschiebt und damit die Membran 8 in die Mittelstellung bringt, in der, wie bereits erwähnt, das Warnsignal ausgelöst wird. Auf diese Weise ist es nicht möglich, den betriebsbereiten und funktionsfähigen Schalter zu sperren, was unerwünscht ist.The control switch automatically monitors its pressure system (container 5) for leaks. Under the Assuming that the container wall 6 is leaky, there is a pressure equalization between the space 9 and the Room 3. When the pressure is equalized, the force of the spring 12 is effective, which the plunger until it hits the Stop 11 moves axially downward on the associated shoulder and thus the membrane 8 in the Brings middle position, in which, as already mentioned, the warning signal is triggered. It isn't that way possible to lock the operational and functional switch, which is undesirable.

Zugleich mit dem Warnsignal wird in der Regel Gas aus einem Reservoir in den Gaskreislauf des Schalters eingespeist werden, das unter normalen Betriebsverhältnissen zu einem Erlöschen des Warnsignals führen wird. Erlischt das Warnsignal nicht, so ist dies ein Anzeichen dafür, daß der Steuerschalter selbst defekt ist.At the same time as the warning signal is usually gas from a reservoir into the gas circuit of the switch which, under normal operating conditions, will cause the warning signal to go out will. If the warning signal does not go out, this is an indication that the control switch itself is defective is.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Isolierstoffgehäuse 2 so ausgebildet, daß seine Wärmeübergangsziffer dem zu überwachenden Schaltgerät, z. B. einem Blaskolbenschalter, angepaßt istIn the illustrated embodiment, the insulating material housing 2 designed in such a way that its heat transfer coefficient corresponds to the switching device to be monitored, e.g. B. a plunger switch, is adapted

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. In Abhängigkeit von der Dichte eines Gases arbeitender Steuerschalter für Hochspannungs-Gasschalter, insbesondere Blaskolbenschalter, mit einer dem Druck des Gases ausgesetzten Membran und einer von ihr gesteuerten Kontaktanordnung mit mindestens zwei Kontaktpaaren, auf die die Kraft einer Feder und die mit Hilfe der Membran aufgebrachte Kraft einer in einem Behälter eingeschlossenen konstanten Menge des Gases einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanordnung (14) zwei bei verschiedenen in derselben Richtung verlaufenden Membranhüben schaltende Kontakte (16,17; 18) aufweist, von denen nur das eine, bei geringerem Membranhub betätigte Kontaktpaar (16, 17) von einem mit der Feder (12) belasteten, begrenzt beweglichen Stößel (10) steuerbar ist, und daß der Behälter von dem zu überwachenden Gas vollständig umgeben ist.1. Control switches for high-voltage gas switches that work depending on the density of a gas, in particular a piston switch, with a membrane exposed to the pressure of the gas and a contact arrangement controlled by it with at least two pairs of contacts to which the force applies a spring and the force applied with the aid of the membrane is enclosed in a container acts constant amount of gas, characterized in that the Contact arrangement (14) two with different diaphragm strokes running in the same direction has switching contacts (16, 17; 18), only one of which was actuated with a smaller diaphragm stroke Contact pair (16, 17) can be controlled by a plunger (10) which is loaded with the spring (12) and has limited movement is, and that the container is completely surrounded by the gas to be monitored. 2. Steuerschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (12) und der Stößel (10) im Behälter (5) angeordnet sind.2. Control switch according to claim 1, characterized in that the spring (12) and the plunger (10) are arranged in the container (5). 3. Steuerschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (5) in einem Isolierstoffgehäuse (1) angeordnet ist, dessen Wärmeübergangszahl dem zu überwachenden Hochspannungs-Gasschalter angepaßt ist.3. Control switch according to claim 1 or 2, characterized in that the container (5) in one Insulating housing (1) is arranged, the heat transfer coefficient of the high-voltage gas switch to be monitored is adapted.