AT128003B - Ventilanordnung zur Steuerung der Druckgaszufuhr bei Schaltern mit Lichtbogenlöschung durch Druckgas. - Google Patents

Description

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  Ventilanordnung zur Steuerung der Druckgaszufuhr bei Schaltern mit Lichtbogenlöschung durch
Druckgas. 



   Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schalter, bei denen der Unterbreehungslichtbogen durch strömendes Druckgas gelöscht wird. Bei derartigen Schaltern ist es wesentlich, dass im Augenblick der Kontakttrennung das Druckgas mit voller Kraft und grosser Geschwindigkeit die Schaltstrecke durchströmt. Anderseits ist es erforderlich, dass beim Ansprechen des Auslöseorganes, z. B. Überstromrelais, die Ausschaltung unverzüglich beginnt. Zur Steuerung der Druckgaszufuhr wird daher ein Ventil benötigt, welches ohne jede Zeitverzögerung mit grosser Geschwindigkeit einen grossen Strömungsquerschnitt für das Löschgas freigibt. Um dies zu ermöglichen, wären an sich grosse Kräfte zur Betätigung des Druckgasventiles erforderlich, die jedoch nicht ohne weiteres zur Verfügung stehen, da die üblichen Auslöseorgane, z. B.

   Uberstromrelais, nur sehr geringe Steuerkräfte besitzen, mit denen es nicht möglich ist, das Druckgasventil mit der gewünschten Geschwindigkeit zum Öffnen zu bringen. 



   Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, verwendet man nach der Erfindung eine Steueranordnung bestehend aus insgesamt drei Ventilen, von denen das Hauptventil in an sich bekannter Weise durch Entlüftung seiner Gegendruckkammer vermittels eines Steuerventils betätigt wird, wobei erfindungsgemäss das Steuerventil so ausgebildet ist, dass es gleichfalls durch Entlüftung seiner Gegendruckkammer steuerbar ist und von einem besonderen, durch das Auslöseorgan des Schalters betätigten kleinen Auslassventil gesteuert wird.

   Bei dieser Anordnung kann das Auslassventil einen ganz geringen   Durchflussquerschnitt   besitzen und infolgedessen selbst bei hohen Gasdrücken, wie sie bei   Hochleistungsdruckgasschaltern   verwendet werden, vermittels schwacher Steuerimpulse betätigt werden, und trotzdem wird erreicht, dass das Hauptventil grossen Durchflussquerschnittes nach dem Ansprechen des Auslassventils unter Vermittlung des zwischengeschalteten Steuerventils   unverzüglich   geöffnet wird. 



   Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt die allgemeine Anordnung eines Druckgasschalters, bei welchem die neue Ventilanordnung zur Anwendung gelangt, während in den Fig. 2 und 3 Einzelheiten der Ventilanordnung in grösserem Massstabe dargestellt sind. 



   Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sitzt das das Hauptventil a enthaltende Ventilgehäuse auf einem Gaskessel b. Durch ein Gestänge c wird vermittels einer elektrischen Auslösevorrichtung das das Steuerventil d betätigende Auslassventil betätigt, um damit das Hauptventil a zu öffnen oder zu schliessen. 



  Beim Öffnen des Ventils entsteht ein durch den Pfeil angedeuteter Gasstrom durch den Druckgasschalter. 



   In Fig. 2 ist das Hauptventil im einzelnen dargestellt. In einem Gehäuse e befindet sich ein abgesetzter Ventilkolben f, der durch den Gasdruck und eine Zusatzfeder g fest auf den Ventilsitz gepresst wird. Der Raum über der grösseren Kolbenseite steht mit dem Druckgas durch eine kleine Ausgleichsbohrung h in dauernder Verbindung. Wird dieser Raum durch Freigabe einer hinreichend grossen Austrittsöffnung i entlüftet, so bewegt sich der Ventilkolben unter dem Einfluss des auf die   Ringfläche   des Kolbens drückenden Gases nach links und gibt die Durchflussöffnung zur Löschstelle des Schalters frei.

   Ein Verschliessen der Austrittsöffnung i bewirkt, dass Gas hinter dem Ventilkolben f sich ansammelt   und-unterstützt durch   die Wirkung der Feder   g-den Ventilkolben nach rechts bewegt   und dadurch das Hauptventil a schliesst. Zur Freigabe der Öffnung i ist ein Steuerventil d vorgesehen, welches, stark verkleinert, genau wie das Hauptventil aufgebaut ist. Der Kolben k des Steuerventils d gibt infolge seiner 

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 geringen Dimensionen fast trägheitslos den ganzen Querschnitt der Austrittsöffnung i frei. Zum Betätigen des Steuerventils   d   wird das von einem elektrischen Auslöser am Hebelarm m erzeugte Drehmoment auf eine seitlich verschiebbare Nockenwelle n übertragen. Der Nocken drückt das Auslassventil o nieder, welches den Raum über dem Steuerventil d entleert. 



   Um ein unnötig langes Blasen des Hauptventils zu vermeiden, ist die Steuerung so ausgebildet, dass das Ventil unabhängig von der Dauer des Betätigungsimpulses am   Auslöseorgan m   eine konstante Zeit nach der Ventilöffnung wieder geschlossen wird. Am besten wird dies dadurch erreicht, dass das   Schliessen   des Hauptventils eingeleitet wird, sobald der Raum hinter dem Hauptventil a von Druckgas durchströmt wird. Zu diesem Zwecke ist eine Sperr-oder Entkupplungsvorrichtung vorgesehen, welche beim Ansprechen die Einwirkung des Auslöseorganes m auf das Auslassventil o aufhebt und im vorliegenden Falle pneumatisch durch Entnahme von Druckgas aus dem Raum hinter dem Hauptventil betätigt wird.

   In Fig. 2 besteht die Entkuppelungsvorrichtung aus einem druckgasbetätigten Kolben q, welcher auf die bereits erwähnte seitlich verschiebbare Nockenwelle n aufgekeilt ist. Der Raum links von dem Kolben q ist durch eine Rohrleitung p mit einer beliebigen Stelle der Hauptdruckgasleitung hinter dem Hauptventil a verbunden. 



   Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende : Im Ruhezustand sind die drei Ventile   a, bund 0   geschlossen und nehmen die gezeichnete Lage ein. Beim Ansprechen des Auslöseorganes wird vermittels des Hebels m die Welle n gedreht und der auf ihr befindliche Nocken drückt das Auslassventil o nieder. 



  Infolgedessen wird der Raum über dem Kolben k des Steuerventils d entlüftet, der Kolben 7c bewegt sich nach oben und gibt die Austrittsöffnung i frei. Infolgedessen verschwindet der Druck auf der linken Seite des Hauptventilkolbens f, so dass dieser sich nach links bewegt und den Durchtritt des Druckgases von dem Gaskessel b nach der Schaltstelle freigibt. Sobald das Druckgas strömt, wird auch die Steuerleitung p unter Druck gesetzt und führt Druckgas dem Entkupplungskolben q zu, der die Nockenwelle n nach rechts verschiebt. Hiebei kommt der Nocken ausser Eingriff mit dem Auslassventil o, so dass letzteres unter dem Einfluss seiner Feder geschlossen wird. Hierauf schliesst sich das Steuerventil d und zuletzt das Hauptventil a. 



   Es ist bekannt, Druckgasschalter mit einer Sicherheitsvorrichtung zu versehen, welche bei unzureichendem Gasdruck das Schalten verhindert. Bei Verwendung einer Ventilanordnung gemäss der Erfindung ordnet man die Sicherheitsvorrichtung zweckmässig so an, dass sie ebenfalls auf die Entkupplungsvorrichtung des Auslassventils o wirkt und diese zum Ansprechen bringt, sobald der Druck im Gaskessel oder in der Druckgaszuleitung unter ein gewisses Mass gesunken ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besteht die Sicherheitsvorrichtung aus einem Minimaldruckventil r, welches beim Unterschreiten des zulässigen Kesselmindestdruckes über eine Rohrleitung s Gas zu dem Entkupplungskolben q treten lässt.

   Hiebei wird in gleicher Weise wie durch das durch die Rohrleitung p strömende Druckgas die Nockenwelle n nach rechts verschoben und bringt dadurch den Nocken ausser Eingriff mit dem Auslassventil o. Ein in diesem Znstand auftretender Auslöseimpuls bewirkt dann keine Ausschaltung mehr. 



  Durch den Druck des Sperrgases kann gleichzeitig ein pneumatisches oder elektrisches Alarmsignal betätigt werden. Ist der Kesseldruck wieder gestiegen, so schliesst das Ventil r und nach Entweichen des Sperrgases durch eine Ausgleichsbohrung t kommt das Ventil wieder in Bereitschaft. 



   Bei Verwendung elektrischer Primärauslöser sind die Auslösekräfte unter Umständen so klein, dass das Auslassventil o nicht unmittelbar davon geöffnet werden kann. Der Impuls des elektrischen Auslösers wird daher gemäss Fig. 3 zum Ausklinken eines federbelasteten Kolbens v benutzt, dessen Kolbenstange u wiederum das Auslassventil o öffnet. Zwecks Schliessens des Ventils o wird, ähnlich wie in Fig. 2, Druckgas durch Leitung p unter den Kolben v geleitet, der bei seiner Aufwärtsbewegung die Druckfedern   w   zur nächsten Schaltung spannt. Die   Klinke a : hält   die Kolbenstange u in der oberen Stellung fest. Bei zu niedrigem Kessel (bzw.

   Leitungs) druck tritt durch das oben beschriebene Minimaldruckventil   r   und die Rohrleitung s Gas unter den Kolben v und verhindert, dass beim Ausklinken der Sperrklinke der Kolben v nach unten geht und das Ventil 0 öffnet. 



   PATENT-ANSPRUCHE :
1. Ventilanordnung zur Steuerung der Druckgaszufuhr bei Schaltern mit   Lichtbogenlöschung   durch Druckgas, bestehend aus einem Hauptventil für den Abschluss der   Druckgasleitung   und einem Steuerventil, durch dessen Lüften das Hauptventil zur Wirkung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil   (d)   gleichfalls durch Entlüftung seiner Ventilkammer steuerbar ist und von einem besonderen durch das Auslöseorgan des Schalters betätigten Auslassventil (o) gesteuert wird.

Claims (1)

1. 2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung, welche die Schliessung der Ventile bewirkt (q, n bzw. v, u), von dem Gasdruck hinter dem Hauptventil (a) beein- flusst ist, derart, dass der Schliessvorgang eingeleitet wird, sobald der Raum hinter dem Hauptventil von Druckgas durchströmt ist (Fig. 2 bzw. 3).

   3. Ventilanordnnng naeh den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sperr-oder Entkupplungsvorrichtung (q bzw. v) vorgesehen ist, welche beim Ansprechen die Einwirkung des Auslöseorgans (m bzw. x) auf das Auslassventil (o) aufhebt bzw, verhindert. <Desc/Clms Page number 3>

   4. Ventilanordnung naeh Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkupplungsvorrichtung pneumatisch gesteuert ist.

   5. Ventilanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Sicherheits- vorrichtung (r), durch welche die Entkupplungsvorrichtung betätigt wird, sobald der Druck im Gaskessel oder in der Druckgaszuleitung unter ein gewisses Mass gesunken ist.

   6. Ventilanordnung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheit- vorrichtung (r) aus einem Minimaldruckventil besteht, das beim Absinken des Gasdruckes ein Ver- bindungsrohr (s) von der Druckgasquelle zu der Entkupplungsvorrichtung öffnet.

   7. Ventilanordnung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkupplungs- ) vorrichtung aus einer vermittels eines durckgasbetätigten Kolbens (q) axial verschiebbaren, mit dem Auslöseorgan (m) verbundenen Nockenwelle (n) besteht, deren Nocken das Auslassventil (0) steuert (Fig. 2).

   8. Ventilanordnung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Öffnen des Auslassventils (o) eine Feder (w) vorgesehen ist, die beim Ansprechen des Auslöseorgans ausgelöst wird (Fig. 3).

   9. Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkupplungsvorrichtung aus einem druckgasbetätigten Kolben (v) besteht, der im druckbeaufschlagten Zustand die Feder (w) in ihrer gespannten Stellung festhält und gleichzeitig dazu dient, die Feder (iv) nach dem Auslösen wieder zu spannen (Fig. 3). EMI3.1