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Hochspannungsdruckluftschalter
Die Erfindung bezieht sich auf Hochspannungsdruckluftschalter mit einem auf Hochspannungspotential befindlichen Druckluftbehälter, der sowohl in der Ein- als auch in der Ausschaltstellung unter Betriebs- druck steht und die Schaltstelle aufnimmt, also gleichzeitig Schaltkammer ist. Das bewegliche Kontakt- stück der Schaltstelle wird dabei über eine Steuerleitung pneumatisch betätigt, u. zw, erfolgt das Aus- schalten beispielsweise durch Zuführen der Druckluft in eine Steuerleitung und das Einschalten durch Weg- nahme der Druckluft aus der Steuerleitung. In der Ausschaltstellung wird dabei das bewegliche Kontakt- stück durch den Betriebsdruck im Behälter entgegen der Kraft einer Feder gehalten.
Diese Feder bewegt dann bei Wegnahme der Druckluft in der Steuerleitung das Kontaktstück in die Einschaltstellung. Durch die
Verwendung einer solchen Einschaltfeder besteht die Gefahr, dass bei Wegbleiben der Druckluft im Scha- densfalle ein unbeabsichtigtes Einschalten eintritt, was zu nachteiligen Folgen führen kann, u. zw. vor- nehmlich dann, wenn pro Pol nur eine Schaltstelle vorhanden ist.
Um die Einschaltfeder zu vermeiden, ist erfindungsgemäss in die Steuerluftleitung ein Zwischenventil eingefügt, das bei Wegnahme der Steuerluft durch Federkraft umschaltet, wodurch Kammerluft dem An- triebskolben zuströmt und das bewegliche Kontaktstück in die Einschaltstellung gelangt, wogegen bei Zu- fuhr von Steuerluft durch die Umschaltung des Ventils die Steuerluft bei gleichzeitiger Betätigung des
Blasventils den Antriebskolben mit dem Kontaktstück in die Ausschaltstellung bringt. Es wird also ohne an der bisherigen, sehr einfachen Steuerungsweise durch eine einzige Steuerleitung etwas zu ändern, in diesem Fall bewirkt, dass das bewegliche Kontaktstück beide Schaltstellungen unmittelbar durch Druck- lufteinwirkung einnimmt.
Das Entweichen der Druckluft im Behälter durch einen Schaden vermag daher hier nicht eine ungewollte Bewegung des beweglichen Kontaktstückes herbeizuführen, weil für dessen Bewegung im Ein- und Ausschaltsinne das Vorhandensein von Druckluft Voraussetzung ist.
Bei der Ausschaltbewegung wird der gezogene Lichtbogen durch das Öffnen des Blasventils in einer Schaltkammer beblasen und gelöscht. Zweckmässig bildet die Schaltkammer mit dem beweglichen Kontaktstück eine bauliche Einheit. Es kann aber auch die Schaltkammer mit dem Blasventil getrennt vom beweglichen Kontaktstück angeordnet sein. Hiebei tritt der beim Abschalten entstehende Lichtbogen auf einen ortsfesten, schräg zur Kontaktstückbewegung angeordneten Abbrandstift über, der sich innerhalb der Schaltkammer mit der Blasluftautrittsstelle befindet.
In der Einschaltstellung wird zweckmässig der Kontaktdruck nicht durch die auf das bewegliche Kon- taktstück einwirkende, vorhandene Druckluft aufrechterhalten (Druckkontakt), sondern das bewegliche Kontaktstück ist ein axial beweglicher Stift- oder Messerkontakt, der sich beim Einschalten ineinen senkrecht zur Bewegungsrichtung federnden Hülsen- oder Flachkontakt einschiebt. Ist die Schaltkammer mit dem Blasventil getrennt vom beweglichen Kontaktstück angeordnet, z. B. bei schräger Anordnung des Abbrandstiftes zur Kontaktstückbewegung, so wird vorteilhaft sowohl das bewegliche als auch das feste Kontaktstück mit besonders angeformten Lichtbog8nabbrandstellen versehen.
Wird dagegen in der Einschaltstellung das bewegliche Kontaktstück an dem federnden Gegenkontaktstück durch den Druck der Luft in der Schaltkammer gehalten, dient also die Kammerluft zur Erzeugung des Kontaktdruckes, dann verschwindet der Kontaktdruck wenn die Luft in der Schaltkammer wegbleibt.
Um in diesem Falle den Kontaktdruck aufrechtzuerhalten, wird das bewegliche Kontaktstück in der Ein-
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schaltstellung durch einen Permanentmagneten gehalten.
Die Kontaktstelle befindet sich innerhalb des Druckluftbehälters, es ist also von aussen nicht zu erkennen, in welcher Stellung sich der Schalter befindet. Um auch von aussen den Schaltzustand erkennen
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stellungsanzeige. Beispielsweise kann das freie Ende von einem durchsichtigen Gehäuseteil umschlossen sein.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung und zeigt zwei der möglichen Ausführungsformen.
In Fig. 1 bildet die Löschkammer mit dem beweglichen Kontaktstück eine bauliche Einheit. In Fig. 2 ist das bewegliche Kontaktstück getrennt von der Löschkammer angeordnet.
In Fig. 1 ist 1 die Schaltkammer, in der sich das ortsfeste, federnde Kontaktstück 2 und die Lösch- kammer 3 mit dem Kontaktstück 4 befinden. Letzteres ist mit dem Abbrandkontakt 5 fest verbunden, der über die Antriebsstange 6 mit dem Kolben 7 ein einteiliges Ganzes bildet. Das Blasventil 8 ist mit dem
Kolben 9 fest verbunden und zugleich verschiebbar auf der Antriebsstange 6 gelagert. Der Kolben 7 wird durch die Kammerluft und der Kolben 9 durch die Steuerluft betätigt. Die Zuführung der Luft erfolgt über das Zwischenventil 10, dessen Kolbenstange 11 unter der Einwirkung der Feder 12 steht. Die beiden Kol- ben 13 und 14 verbinden die Rohrleitung 15 entweder mit der Aussenluft oder mit der Kammerluft.
Der
Kolben 16, der unter der Einwirkung der Feder 12 steht, wird beim Ausschaltvorgang vom Druck in der
Steuerleitung 17 beaufschlagt und verhindert durch seine Verschiebung die Zufuhr der Kammerluft aus der Leitung 18 zur Leitung 15. Der Kolben 9, der durch die Steuerluft beaufschlagt wird, bewegt sich im
Zylinder 19. Beide Seiten des Kolbens 9 stehen über die Bohrung 20 in Verbindung. Im Zylinder 19 be- wegt sich ausserdem der Kolben 21, der verschiebbar auf dem Verbindungsteil zwischen Kolben 9 und
Blasventil 8 angeordnet ist und unter der Einwirkung der Kraft der Feder 22 steht. Beim Öffnen des Blas- ventils 8 während des Ausschaltvorganges durch den Kolben 9 wird der Kolben 21 mitbewegt und hiebei die Feder 22 zusammengedrückt. In der gezeichneten Stellung verschliesst der Kolben 21 den ins Freie führenden Verbindungskanal 23.
Hiedurch wird beim Ausschaltvorgang das Wiederschliessen des Blasven- tils 8 langsam erfolgen u. zw. entsprechend dem Zutritt der Steuerluft aus der Leitung 17 über die Boh- rung 20 des Kolbens 9. Es wird so die Beblasung des Kontaktstückes 4 für eine genügend lange Zeit auf- rechterhalten. Der Zylinder 24 des Kolbens 7 steht über eine ringförmige Öffnung 25 mit dem Zylinder 19 in Verbindung. 26 ist ein Permanentmagnet, der den Kolben 7 in der Einschaltstellung festhält.
Fig. l zeigt den Druckluftschalter in der Ausschaltstellung. Durch die in der Leitung 17 anstehende Druckluft wird der Kolben. 21 in der gezeichneten Stellung gehalten. Ferner ist der Kolben 7 über die ringförmige Verbindung 25 von der Steuerluft beaufschlagt und damit wird der Kontakt 4 über die Antriebsstange 6 in der Ausschaltstellung gehalten. In dieser Stellung wird das Blasventil 8 durch die Kammerluft geschlossen gehalten. Bleibt nun aus irgendeinem Grunde die Kammer- und die Steuerluft weg, so ändert sich nichts an der Stellung des Kontaktstückes 4. Der Schalter bleibt ausgeschaltet. Lediglich die Feder 22 wird den Kolben 21 bis zum Kolben 9 verschieben. Ferner wird die Feder 12 die Kolbenstange 11 des Zwischenventils 10 verschieben und die Leitung 18 mit der Leitung 15 verbinden.
Ist der Schaden behoben und kommt die Steuer- und die Kammerluft wieder, so geht durch die Steuerluft in der Leitung 17 die Kolbenstange 11 des Zwischenventils 10 wieder in die gezeichnete Stellung. Die Leitung 15 wird dadurch gegen die Leitung 18 durch den Kolben 14 abgeschlossen. Der Zylinder 24 wird über die ringförmige Öffnung 25 wieder unter Druck gesetzt. Das Kontaktstück 4 verbleibt in der Ausschaltstellung, denn die Fläche des Kolbens 7 ist grösser als die des Kolbens 9. Über die Bohrung 20 wird der Kolben 21 vom Steuerdruck beaufschlagt und so die Verbindung 23 durch den Kolben 21 wieder verschlossen.
Der normale Ausschaltzustand ist wieder hergestellt.
Zur Einschaltung wird der Druck in der Steuerleitung 17 weggenommen. Die Feder 12 verschiebt die Kolbenstange 11 des Zwischenventils 10 nach rechts und stellt eine Verbindung der Leitung 18 mit der Leitung 15 her. Die Kammerluft drückt auf den Kolben 7, der die Antriebsstange 6 und damit das bewegliche Kontaktstück 4 in die Einschaltstellung bringt. Bei der Einschaltbewegung bleibt das Blasventil 8 geschlossen und der Kolben 21 wird durch die Kraft der Feder 22 an den Kolben 9 geschoben. Der Kolben 7 liegt in der Endstellung an dem Permanentmagneten 26 an, so dass beim Wegbleiben der Kammerluft aus irgendeinem Grunde der Kontaktdruck aufrechterhalten bleibt.
Wie üblich liegt nach Trennen der Kontaktstilcke 2,4 ein hochohmiger Widerstand 27 parallel zur Unterbrechungsstelle und dieser Parallelstromkreis wird durch Trennen der Kontaktstücke 28,29 verzögert geöffnet. Die Betätigungseinrichtung hiefür ist nicht dargestellt.
Während in Fig. l die Löschkammer 3 mit dem beweglichen Kontaktstück 4 und seinem Antrieb über Kolben 7 eine bauliche Einheit bildet, zeigt Fig. 2 eine Anordnung, bei der das bewegliche Kontaktstück 4
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getrennt von der Löschkammer 3 angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Bemessung der Löschkammer unabhängig von der Gestaltung des beweglichen Kontaktes 4 und seines Antriebes erfolgen kann.
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recht zur Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstückes 4 aus. Die Kontaktstücke 2 und 4 sind mit
Lichtbogenabbrandstellen 30 und 31 versehen. Der Schalter befindet sich In der Ausschaltstellung.
Die
Steuerluft kann über die Leitung 17, Zwischenventil 10, Leitung 32 In den Zylinder 24 strömen und hält den Kolben 7 in der Ausschaltstellung. Über die Leitung 33 steht ausserdem der Zylinder 19 unter Druck und der Kolben 9, der mit dem Blasventil 8 fest verbunden ist, hält das Blasventil geschlossen. Das be- wegliche Kontaktstück 4 wird von dem Kolben 7 gesteuert. Die Antriebsstange 6 ist über den Kolben 7 hinaus verlängert und dasEnde 34 dient zur Schaltstellungsanzeige. Zu diesem Zweck besteht der Gehäu- seteil 35 aus durchsichtigem Material.
Die Wirkungsweise des Schalters ist die gleiche wie in Fig. 1. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Fusspunkt des an dem Kontaktstück 4 gezogenen Lichtbogens beim Öffnen des Blasventils 8 durch die in die Löschkammer 3 hineinströmende Druckluft von der Abbrandstelle 31 auf den Düsenrand 36 und von hier auf den Abbrandkontakt 5 gerissen wird. Diese Ausführung ist besonders für Schalter grosser
Stromstärken geeignet, weil trotz grosser Kontaktstücke die Abmessungen der Löschkammer nicht gross zu werden brauchen, im Gegensatz zur Anordnung nach Fig. l, bei der die Löschkammer bei Vergrösserung der Kontaktstücke gleichfalls vergrössert werden muss. Man kann also bei der Anordnung nach Fig. 2 die gleiche Löschkammer für verschieden grosse Kontaktstücke und damit für verschiedene Stromstärken ver- wenden.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Hochspannungsdruckluftschalter mit einer auf Hochspannungspotential befindlichen Schaltkammer, die sowohl in der Ein-als auch in der Ausschaltstellung von Druckluft beaufschlagt ist und in derem Inneren sich die Schaltstelle befindet, deren bewegliches Kontaktstück mit einem Antriebskolben versehen ist, der über eine Steuerluftleitung pneumatisch betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die Steuerluftleitung (17) ein Zwischenventil (10) eingefügt ist, das bei Wegnahme der Steuerluft durch Federkraft (12) umschaltet, wodurch Kammerluft dem Antriebskolben (7) zuströmt und das bewegliche Kon- taktstück (4) in die Einschaltstellung gelangt, wogegen bei Zufuhr von Steuerluft durch die Umschaltung des Ventils (10)
die Steuerluft bei gleichzeitiger Betätigung des Kolbens (9) eines Blasventils (8) den Antriebskolben (7) mit dem Kontaktstück (4) in die Ausschaltstellung bringt.