<Desc/Clms Page number 1>
Sicherheitseillrichtnng für Hochvakuumschalter.
In elektrischen Hoehspannungsnetzen bietet die Verwendung von Hochvakuumschaltern erheb. liehe Vorteile gegenüber den üblichen Ölsehaltern. Die Vakuumschalter sind nämlich billiger und einfacher im Aufbau und unterbrechen den Strom im Augenblick des Nulldurchganges, so dass praktisch keine Schaltüberspannungen entstehen können und der Energieverlust im Lichtbogen erheblich geringer ist als bei Ölschaltern gleicher Leistung.
Indessen hängt die Leistungsfähigkeit eines Vakuumschalters in sehr hohem Masse von der Güte des in ihm vorhandenen Vakuums ab, u. zw. macht schon eine geringere Verschlechterung des Vakuums den Schalter zur Unterbrechung von Strömen unbrauchbar. Ausserdem lässt sich die Verschlechterung des Vakuums nicht so ohne weiteres feststellen, wie dies z. B. mit Ölverlusten bei Ölschaltern der Fall ist.
Gegenstand der Erfindung ist eine Sicherheitseinrichtung, durch welche die geschilderten Nachteile der Hochvakuumschalter beseitigt werden. Sie besteht darin, dass der Vakuumschalter mit einem vom Gasdruck beeinflussten Relais versehen ist, das bei Verschlechterung des Vakuums den Schalter unwirksam macht. Zweckmässig werden hiebei zwei oder mehr Vakuumsschalter in Reihe gelegt, derart, dass wenn ein Schalter unwirksam gemacht wird, der zweite bzw. die übrigen zur Unterbrechung bzw. Schliessung des Stromkreises dienen.
In der Zeichnung sind Ausfühlungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig.] zeigt zwei Vakuum. schalter 10 und 11, die in einem aus den Leitungen LI und L2 gebildeten Hochspannungskreis in Reihe liegen. Es möge sich im vorliegenden Fall um ein Weehselstromnetz handeln, jedoch ist zu bemerken, dass die Anwendung der Erfindung natürlich nicht auf Schalteil1l'ichtungen für Wechselstrom beschränkt ist. Jeder der beiden Vakuumschalter besteht aus einem hochevakuierten und vakuumdicht verschlossenen Gehäuse 12, das z.
B. aus Metall hergestellt ist und im Inneren die feststehenden Kontakte 13 enthält, die bei geschlossenem Schalter durch den beweglichen, in Form einer Rolle ausgebildeten Kontakt 14 miteinander leitend verbunden sind. Die festen Kontakte sind an Isolatoren li abgestützt und über Durchführungen 19 mit den äusseren Anschlussklemmen verbunden. Die Schaltbewegung für den Kontakt 14 wird in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Wellrohre 17 durch eine Schaltstange 16 von aussen in das Innere des Vakuumgehäuses übertragen. Der Antriebsmechanismus der Schalter ist z.
B. in einer bei Schnellschaltern üblichen Form ausgeführt und besteht aus einem Gestänge, das den Anker 36 eines Haltemagneten 32 trägt und unter der Wirkung einer Ausschaltfeder 30 steht. Der Halte-
EMI1.1
geschaltet und werden normalerweise vom gleichen Strom durehflossen, so dass die beiden Vakuumschalter bei Überstrom gleichzeitig auslösen und den Hochspannungskreis an zwei hintereinander gelegenen Punkten unterbrechen. Die Auslösewicklungen werden von zwei Stromwandlern T'und T2 gespeist, die im Zuge der Hochspannungsleitung T, 1 liegen.
Die beiden Stromwandler besitzen entgegengesetzten Windungssinn und erhalten in Verbindung mit einem Widerstand R3, der als Vorbelastung für eine Gleichstromquelle dient, eine Gleiehstromvormagnetisierung, so dass beim Auftreten eines Überstromes ohne Rücksicht auf die gerade vorhandene Stromrichtung durch die Auslosewicklungen 34 und 34'ein
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
ist in gleicher Weise ausgeführt wie bei den in Fig. 1 dargestellten Schaltern, so dass sich eine Erläuterung der Einzelheiten an dieser Stelle erübrigt. Die Auslösewicklungen 73 der beiden Schalter sind parallel geschaltet und werden über ein Relais 66 und einen im Zuge der Hochspannungsleitung liegenden Stromwandler 65 betätigt.
Zu jedem Vakuumschalter liegt parallel ein Trennschalter 81, der in der Aussehaltstellung gesperrt ist und sich bei Auslösung der Sperrklinke 83 unter der Wirkung einer Feder 82 selbsttätig schliesst. Ferner ist vor und hinter jedem der Vakuumschalter ein Trennschalter 74 und 75 angeordnet, die in der Einschaltstellung gesperrt sind und bei Auslösung der Sperrvorrichtungen 78 und 79 durch die Ausschaltfedern 76 und 77 selbsttätig geöffnet werden.
Die Trennschalter 74,75 und 81 werden über Hilfskontakt 101, die mit dem Gestänge des Vakuumschalters in Verbindung stehen, durch eine Vakuummessvorrichtung derart gesteuert, dass bei Verschlechterung des Vakuums der betreffende Vakuumsehalter, wenn er geschlossen ist, durch den Trennsehalter 81 Überbrückt wird, oder wenn er offen ist, durch die Trennschalter 74,75 von der Leitung abgetrennt wird.
Zu diesem Zweck besitzt jeder Vakuumschalter eine in einem angeschmolzenen Gehäuse 91 untergebrachte Vakuummessvorrichtung, die in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 erläutert, aus einem mit konstantem Strom gespeisten Heizdraht 90 besteht, in dessen Nähe ein Thermoelement 92 angeordnet ist. Der Strom des Thermoelementes wirkt über einen Verstärker bzw. ein Zwischenrelais 94 auf ein Spiegelgalvanometer 95, das im normalen Betrieb den Strahl einer Lichtquelle 80 auf eine Selenzelle 96 wirft, die einen Zweig einer Widerstandsbrücke 98 bildet.
Die Widerstandsbrücke ist so bemessen, dass der Gleichgewichtszustand herrscht, wenn die Selenzelle belichtet ist, so dass im Normalbetrieb das an die Widerstandsbrücke angeschlossene Relais 97 nicht erregt ist. Über die Kontakte des Relais 97 sind die Stromkreise für die Betätigung der Trennschalter 75,74 und 81 geführt. Ferner ist noch eine Signal-oder Alarmvorrichtung vorgesehen, die gleichfalls durch das Relais 97 gesteuert wird. Die Einrichtung wirkt in der Weise, dass im Normalbetrieb die Trennschalter 75 und 74 geschlossen und der Trennschalter 81 offen ist. Das Thermoelement 92 besitzt eine bestimmte Temperatur, die durch die Temperatur des Heizfadens 90 gegeben ist und von dem Zustande des Vakuums im Vakuumschalter abhängt.
Wenn das Vakuum die für den einwandfreien Betrieb des Vakuumschalters erforderliche Höhe besitzt, so ist der von dem Thermoelement 92 erzeugte Strom so gross, dass das Spiegelgalvanometer 95 den Lichtstrahl der Lichtquelle 80 auf die Selenzelle 96 wirft. Infolgedessen befindet sich die Widerstandsbrücke 98 im Gleichgewicht, das Relais 97 ist unerregt und hält seine Kontakte geöffnet.
Wenn nun das Vakuum sieh verschlechtert, so sinkt durch die erhöhte Wärmeabgabe an die im
Gefässinnern vorhandenen Gase die Temperatur des Heizfadens 90. Infolgedessen geht die ausgestrahlte Wärme zurück, die Temperatur des Thermoelementes 92 sinkt und der Strom, der das Spiegelgalvanometer 95 durchfliesst, nimmt ab. Dadurch wird der Lichtstrahl von der Selenzelle 96 abgelenkt, und da deren Widerstand sich bekanntlich in Abhängigkeit von der Belichtung ändert, wird der Gleichgewichtszustand der Widerstandsbrücke 98 gestört. Die Folge ist, dass die Wicklung des Relais 97 von einem Strom durchflossen wird und das Relais seine Kontakte schliesst. Nunmehr ist je nach der Stellung, in der sich der Vakuumschalter befindet, ein Stromkreis für die Sperrvorrichtung des Trennschalter 81 oder der Trennschalter 74 und 75 geschlossen.
In der gezeichneten Ausschaltstellung des Vakuumsehalters verläuft der Stromkreis von der Hilfsstromquelle 100 über die unteren Kontakte der Kontaktvorrichtung 101 zu den beiden parallel geschalteten Auslösemagneten der Sperrvorrichtungen 78 und 79 und von da über die Kontakte des Relais 97 zur Stromquelle zurück. Infolgedessen wird die Sperrung der Trennschalter 74 und 75 aufgehoben. Diese öffnen sich unter Einwirkung der Federn 76 und 77 und trennen den Vakuumschalter 62, der durch die Verschlechterung des Vakuums betriebsunfähig geworden ist, beiderseitig von der Leitung ab. Gleichzeitig spricht die Signalvorrichtung 102 an und meldet den
Störungsvorgang.
Wenn beim Ansprechen des Relais 97 der Vakuumschalter geschlossen ist, so besteht über die oberen Kontakte der Kontaktvorrichtung 101 ein Stromkreis, der die Sperrvorrichtung 83 des Trennschalters 81 freigibt, so dass derselbe sich schliesst und damit den Vakuumschalter überbrückt. Auch hier wird gleichzeitig die Signalvorrichtung 102 zum Ansprechen gebracht.
Durch die beschriebene Anordnung wird also erreicht, dass der Vakuumsehalter unabhängig von seiner Stellung bei Verschlechterung des Vakuums unwirksam gemacht wird, so dass Beschädigungen, z. B. infolge Stehenbleibens des Abschaltlichtbogens nicht auftreten können. Wenn einer der beiden in Reihe geschalteten Vakuumschalter überbrückt wird, so kann die Anlage ohne weiteres in Betrieb bleiben, da der andere Vakuumschalter nunmehr allein die Abschaltung übernimmt.
Die beschriebene Anordnung mit Spiegelgalvanometer und Selenzelle stellt eine gegen Änderungen des Vakuums besonders empfindliche Verstärkeranordnung dar. Sie kann im Bedarfsfalle natürlich, ohne dass hiedurch das Wesen der Erfindung beeinträchtigt wird, durch irgendeine bekannte Relais- anordnung ersetzt werden.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.