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Leistungsschalter mit niederohmigen Widerständen
Die Erfindung betrifft Leistungsschalter mit niederohmigen Widerständen und zwei zu einer Leistungsschaltstelle gehörenden, hintereinandergeschalteten Leistungsunterbrechungsstellen, von denen die eine durch den Widerstand überbrückt ist, und die andere den im Widerstand fliessenden Reststrom abschaltet, mit Mehrfachunterbrechung, wobei zwei Gruppen von Schaltstellen mit Doppelunterbrechung über einen
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die Schaltstellen tragenden Zwischengehäuses eine raumsparende Anordnung zu erhalten.
Die immer höher werdenden Anforderungen an das Abschaltvermögen von Leistungsschaltern haben zu der Entwicklung geführt, jede einzelne Leistungsschaltstelle in zwei Teilunterbrechungsstellen aufzuteilen, von denen der einen ein niederohmiger Widerstand parallelgeschaltet ist und die andere den durch diesen Widerstand fliessenden Reststrom abschaltet. Zu einer Leistungsschaltstelle gehören also zwei Un- terbrechungsstellen und ein niederohmiger Widerstand. Bei Schaltern, welche aus Spannungsgründen meh- rere solche Unterbrechungsstellen hintereinander besitzen, ist es nötig, zur besseren Potentialverteilung über die ganzen Schaltstellen hochohmige Widerstande zu schalten, welche vorübergehend während des
Abschaltens zugeschaltet werden. Dazu kommen noch weitere Schaltstellen für die Spannungsisolierung.
Diese Anordnung erfordert eine grosse Anzahl von Schaltelementen, welche eine umso grössere Bauhöhe erfordern, je höher die Betriebsspannung ist.
Man ist also bestrebt, durch geeignete Anordnungen diesen Raumbedarf möglichst herabzusetzen, wo- bei aber die Wirksamkeit des Schalters nicht beeinträchtigt werden darf, insbesondere muss das richtige
Zusammenspiel der beiden Unterbrechungsstellen gewährleistet sein.
Möglichkeiten einer solchen Vereinfachung sind bereits bekanntgeworden ; beispielsweise hat man für mehrere Schaltstellen bei Hochspannungsschaltern das Löschmittel gemeinsam zugeführt. Ausserdem hat man für mehrere Schaltstellen gemeinsame Ventile angeordnet. Dagegen hat man die Widerstände ausser- halb derSchaltstelle angebracht. Die elektrischen Verbindungen der Widerstände mit den Unterbrechungs- stellen sind bisher über die metallischen Flansche oder über Zwischenringe an den isolierten Löschkam- mern vorgenommen worden.
Es wird nun, um eine einfache, konstruktive Anordnung zu erhalten, eine Kombination mehrerer
Massnahmen vorgeschlagen, welche im einzelnen zum Teil bekannte Elemente enthält. Erfindungsge- mäss ist die Kombination dadurch gekennzeichnet, dass für beide Gruppen von Schaltstellen mit Doppel- unterbrechung ein einziges Zwischengehäuse verwendet wird und der Widerstand die zu beiden Gruppen gehörenden Leistungsschaltstellen zugleich überbrückt und zwischen den das Zwischenpotential führenden Teilenbeider Gruppen angeschlossen ist, und dass das Hauptventil und der Widerstand im Zwischenbehäl- ter untergebracht sind, das Zwischengehäuse mit dem Eingang der vom Widerstand überbrückten Unter- brechungsstellen elektrisch verbunden ist,
während der Eingang der den Reststrom abschaltenden Unter- brechungsstelle durch einen Durchführungsisolator von dem Zwischengehäuse elektrisch getrennt ist und dass der Widerstand im Zwischengehäuse selbst untergebracht ist und beide Schaltstellen praktisch gleich- zeitig schalten.
Die im Zwischenbehälter untergebrachten Widerstände liegen hiebei beim Ausschalten unter Druck.
Hiedurch ist die Kühlung des Widerstandes und seine Isolierfähigkeit gegenüber dem Gehäuse verbessert.
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Die Platzersparnis ergibt sich insbesondere durch gemeinsame Verwendung eines Zwischenbehälters und eines Widerstandes für zwei Unterbrechungsgruppen.
Die Figuren erläutern den Erfindungsgedanken. Fig. l zeigt die Schaltung der Anordnung. Fig. 2 zwei zusammengebaute Schaltstellen und Fig. 3 einen Schalter mit Mehrfachunterbrechung. Der Widerstand 5 ! liegt über beide hintereinandergeschalteten Unterbrechungsstellen l und 27 parallel. An beiden Seiten die- ser Gruppe liegen die weiteren Unterbrechungsstellen 2 und 26. Diese Schaltung kommt auf folgende Wei- se zustande : Das Ende der Unterbrechungsstelle 27 ist über den Zwischenbehälter 6 mit dem Anfang der
Unterbrechungsstelle 1 elektrisch verbunden. Der Behälter ist also hiebei stromführend, u. zw. auch im nor- malen Betrieb. Diese Verbindung kann natürlich durch Schienen (nicht gezeichnet) verstärkt oder ersetzt werden.
Die Fig. 2 zeigt den Zusammenbau zweier Schaltstellen mit je zwei Unterbrechungsstellen 1, 2 und
26, 27. Das Zwischengehäuse 6 ist für beide Schaltstellen gemeinsam, ebenso der sich im Zwischenge- häuse befindende Widerstand 5. Dieser überbrückt die Unterbrechungsstellen 1 und 27. Der Zwischenbe- hälter 6 ist auf dem Hohlisolator 3 aufgebaut, durch den er mit Druckluft aus einem nicht gezeichneten
Druckluftbehälter versorgt wird. Die Unterbrechungsstelle 2 sitzt auf dem Isolator 16, der am Behälter 6 befestigt ist. Den Unterbrechungsstellen 2 und 26 sind die hochohmigen Widerstände 29 und 28 parallel- geschaltet, die in bekannter Weise zur Potentialsteuerung der Schaltstrecken dienen. Zum Stromanschluss sind Verbindungslaschen 7 bzw. 8 am Eingang bzw. Ausgang des Schalters vorgesehen.
Das Hauptventil 4 liegt am Zwischenpotential zwischen den beiden Unterbrechungsstellen 1 und 2 und ist elektrisch mit dem festen Kontaktteil 9 verbunden. Bei der beschriebenen Ausführung bleibt die Druckluft im ausgeschalteten
Zustand des Schalters in den Löschkammern, während sie im eingeschalteten Zustand hinausgelassen wird.
Der Zwischenbehälter 6 ist dauernd mit Druckluft angefüllt, da er über den Isolator 3 mit der nicht ge- zeichneten Druckluft-Erzeugungsanlage unmittelbar verbunden ist.
Der Schalter ist im eingeschalteten Zustand dargestellt. Die zu den Unterbrechungsstellen 1 und 2 gehörenden Loschkammern sind also ohne Druck. Soll nun ausgeschaltet werden, so wird der im Kanal 10 herrschende Druck vermindert. Dadurch wird das Ventil 4 entlüftet und der Druck im Zwischenbehälter 6 bewegt die Kolben 11 und 12 gegen dix Feder 13 zur Mitte hin. Hiedurch werden die Öffnungen 14 frei- gegeben, wodurch die Druckluft an die Unterbrechungsstellen 1 und 2 gelangt. Die beweglichen Kontakt- stücke 17 und 18 werdendurch die Druckluft entgegen der Kraftrichtung der Federn 19 und 20 bewegt und damit die Kontakte geöffnet. Gleichzeitig werden diese durch die Druckluft beblasen.
Durch die Öffnun- gen 21 und 22 kann die Luft so lange entweichen, bis mitHilfe des am beweglichen Kontaktteil angebrach- ten Kolbens 23 bzw. 24 die Öffnungen abgeschlossen werden. Der Druck bleibt dann in der Löschkammer.
Beide Schaltstellen 1 und 2 werdenhiebei praktisch gleichzeitig geöffnet. Den Umerbrechungsstellen 1 und
27 liegt-wie oben erläutert-der Widerstand 5 parallel. Der Aufbau der Unterbrechungsstellen 26 und 27 entspricht völlig dem der Unterbrechungsstellen 1 und 2. Ihre Betätigung erfolgt in gleicher Weise durch
Entlüftung ihres gemeinsamen Hauptventiles über den Kanal 15. Die Zwischenteile 25 und 35 bestehen aus
Isoliermaterial, so dass das Hauptventil 4 vom Zwischenbehälter elektrisch isoliert ist. Die Unterbrechung- stellen 2 und 26 liegen mit dem Widerstand 5 in Reihe und schalten den im Widerstand fliessenden Rest- strom ab, nachdem unmittelbar vorher in den Unterbrechungsstellen 1 und 27 der Lichtbogen zum Erlö- schen kam.
Zum Einschalten werden die Hauptventile über die Leitungen 10, 15 mit Druckluft beaufschlagt. Durch den nun auf beiden Seiten der Kolben 11 und 12 herrschenden gleichen Druck verschliessen diese zufolge der Kraft der Feder 13 die Öffnungen 14. Über die Öffnungen 21 und 22 wird die Luft aus den Löschkam-
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24unter Wirkung der Federn 19, 20 in die gezeichnete Lage gebracht worden sind. Hiezu besitzen die Löschkammern an sich bekannte Entlüftungsventile, die gleichsinnig wie die Hauptventile 4 über die Leitungen 10, 15 gesteuert werden. Auf eine nähere Darstellung wurde der Ubersichtlichkeit wegen verzichtet.
In Fig. 3 ist noch ein Schalter mit Mohrfachunterbrechung dargestellt, welcher aus mehreren Leistungsschaltstellen entsprechend Fig. 2 zusammengesetzt ist. In dieser Fig. 3 ist auch die Steuerung des Hauptventils dargestellt. Dies wird von dem Steuerventil 30 gesteuert, welches durch ein Gestänge 31 betätigt wird. Der zugehörige Antrieb ist 32. Ausserdem sind den beiden Leistungsschaltgruppen noch Spannungstrennstellen 33 vorgeschaltet, welche durch ein Ventil 34 gesteuert werden. Diese Spannungstrennstellen stellen die notwendige Isolierstrecke im ausgeschalteten Zustand her und schalten gleichzeitig den über die hochohmigen Widerstände fliessenden Strom ab. Sie werden kurz nach der Betätigung der Leistungsunterbrechungsstellen geschaltet.
Durch Zusammenbau mehrerer solcher Schaltstellen ist es möglich, jede beliebige Spannungshöhe zu beherrschen.
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Die geschilderten Anordnungen besitzen den Vorteil, dass wesentlich an Bauhöhe gespart werden kann.
Die Unterbringung der Widerstände in den Zwischenbehältern erspart besondere Isolatoren, welche sonst aussen an den Schaltern angebracht werden müssten. Als weiterer Vorteil ist zu nennen, dass der Widerstand unter Druck steht, wodurch die Kühlung und damit die Belastungsfähigkeit erhöht wird und ausser- dem die Isolierabstände gegen das Gehäuse kleiner gehalten werden können.
Die geschilderten Anordnungen können für alle möglichen Betriebsarten von Druckluftschaltern ver- wendet werden. Es kann die Leistungsschaltstelle nach dem Ausschalten sofort wieder schliessen, wobei die zusätzlichen Spannungstrennstellen das Offenbleiben des Schalters gewährleisten. Es kann der Druck im Schalter nach dem Ausschalten bestehen bleiben oder er kann wieder verschwinden. Die Hauptventile können unten am unteren Ende des Tragisolators angebracht werden oder sie können auf dem gleichen Po- tential liegen wie die Schaltstellen und am oberen Ende des Isolators angebracht sein. Bleiben die Unterbrechungsstellen im eingeschalteten und im ausgeschalteten Zustande unter Druck, so werden die Ventile zur Betätigung der Unterbrechungsstellen an ihren Enden untergebracht.
Der Zusammenbau mehrerer Gruppen ist bei diesen Anordnungen leicht möglich, ohne die Baulänge des Schalters im Vergleich zu den bisher bekanntgewordenen Ausführungen wesentlich zu vergrössern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Leistungsschalter mit niederohmigen Widerständen und zwei zu einer Leistungsschaltstelle gehörenden, hintereinandergeschaltetenLeistungsunterbrechungsstellen, von denen die eine durch den Widerstand überbrückt ist und die andere den im Widerstand fliessenden Reststrom abschaltet, mit Mehrfachunterbrechung, wobei zwei Gruppen von Schaltstellen mit Doppelunterbrechung über einen Isolator mit Druckluft versorgt werden und ein abgedichtetes Zwischengehäuse zwischen beiden Arten von Leistungsschaltstellen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass für beide Gruppen (1, 2 bzw.
26, 27) ein einziges Zwischengehäuse (6) verwendet wird und der Widerstand (5) die zu beiden Gruppen gehörenden Leistungs- schaltstellen (1, 27) zugleich überbrückt und zwischen den das Zwischenpot, ential führenden Teilen (9) beider Gruppen angeschlossen ist, und dass das Hauptventil (4) und der Widerstand im Zwischenbehälter un- tergebracht sind, das Zwischengehäuse mit dem Eingang der vom Widerstand überbrückten Unterbrechungsstellen (1, 27) elektrisch verbunden ist, während der Eingang der den Reststrom abschaltenden Unterbrechungsstelle (2, 26) durch einen Durchführungsisolator (35) von dem Zwischengehäuse elektrisch getrennt ist, und dass der Widerstand im Zwischengehäuse selbst untergebracht ist und beide Schaltstellen praktisch gleichzeitig schalten.