Stromschliessgerät, besonders für Schalterprüfungen
Bei Kurzschlussversuchen mit elektrischen Schaltern und andern ähnlichen Versuchen ist es von grösster Bedeutung, dass der Prüfstromkreis mit grosser Genauigkeit in dem beabsichtigten Schliessmoment geschlossen wird. Dies gilt besonders bei der Prüfung von mehrphasigen Schaltern, wo es gewöhnlich notwendig ist, dass die Stromkreise der verschiedenen Phasen absolut gleichzeitig geschlossen werden mit einer Abweichung von höchstens einigen elektrischen Graden. In gewissen Fällen kann es auch erforderlich sein, die Stromkreise der verschiedenen Phasen zu verschiedenen Zeitpunkten zu schliessen, wobei aber das Verhältnis zwischen den Schliesszeitpunkten im voraus mit grosser Genauigkeit bestimmt werden kann.
Bei bekannten Anordnungen zum Ausführen eines Kurzschlussversuches werden Schliessschalter verwendet, die durch irgendeine mechanische Anordnung ausgelöst werden, z. B. Sperrhaken oder dergleichen, und die Kontakte sind gewöhnlich an der freien Luft angeordnet. Man hat aber auch Schalter angewendet, deren Kontakte in Öl oder in einem mit Druckluft gefüllten Raum angeordnet sind, um dadurch die Länge des Schliesslichtbogens zu vermindern.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stromschliessgerät, besonders für Kurzschlussversuche mit Schaltern und andere ähnliche Schalterprüfungen, mit mindestens einem beweglichen Kontakt einer Unterbrechungsstelle, welcher Kontakt beim Versuchsvorgang durch Druckluft in Eingriff mit mindestens einem festen Kontakt der Unterbrechungsstelle gebracht wird, welche Kontakte in einem mit Druckluft gefüllten Raum angeordnet sind.
Die Erfindung besteht darin, dass der bewegliche Kontakt bei seiner Schliessbewegung von einem in einem Zylinder beweglichen Kolben betätigt wird, der unmittelbar vor dem Schliessen der Unterbrechungsstelle einem unbalancierten Luftdruck in schliessender Richtung ausgesetzt, aber von einem Haltemagneten in der der offenen Lage der Unterbrechungsstelle zugeordneten Grundstellung festgehalten wird, bis dieser Haltemagnet von einem Auslösestromimpuls entmagnetisiert wird. Dadurch, dass gemäss dieser Anordnung der Betätigungskolben schon vom Anfang der Auslösung an vom vollen Luftdruck beaufschlagt ist, wird eine praktisch konstante Beschleunigung des beweglichen Kontaktes, z. B. der Kontaktbrücke, der Unterbrechungsstelle und dadurch eine grosse Präzision des Schliessaugenblickes erhalten.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Mit 1 ist ein Druckluftbehälter bezeichnet, der durch eine Zwischenwand 2 in zwei Räume 3 und 4 geteilt wird, die mit Druckluft gefüllt sind, die durch Leitungen 5 und 6 zugeführt wird. An der Zwischenwand 2 ist ein Zylinder 7 befestigt, in dem zwei Kolben 8 und 9 angeordnet sind, die mittels einer Kolbenstange 10 verbunden sind. Die Stange 10 trägt auch eine Kontaktbrücke 11, die in der geschlossenen Lage des Schalters zwischen die festen Kontakte 12 und 13 eingreift. Die Kontakte 12, 13 werden von in der Wand des Behälters 1 befestigten Durchführungsisolatoren 14 und 15 getragen. Der Behälter 1 ist oben durch einen Inspektionsdeckel 16 und unten durch einen Deckel 17 zugeschlossen. Am Deckel 17 ist ein Haltemagnet 18 angebracht. Der Zylinder 7 ist durch die Zwischenwand 2 in zwei Räume 19 und 20 aufgeteilt.
Der Raum 19 steht durch eine Rohrleitung 21 in Verbindung mit einem elektromagnetisch betätigten Ventil 22 und überdies mit dem Raum 4 durch eine Rohrleitung 23. Das Ventil 22 wird durch den Strom in der Spule 24, die an die nicht dargestellte Betätigungsleitung angeschlossen ist, gesteuert. Am Kolben 9 ist ein Anker 25 befestigt, der in der offenen Lage des Schalters vom Haltemagneten 18 festgehalten wird. Ausserdem ist im Zylinderraum 19 eine Schraubenfeder 26 angeordnet, die dazu dient, die Kolben 8 und 9 in ihre untere Lage (Grundstellung) zurückzuführen, wenn im Raum 19 und im Raum 4 der gleiche Luftdruck herrscht. Der scheibenförmige Anker 25 ist an der Unterseite schwach ausgehöhlt, und der Raum 27, der dabei zwischen dem Anker 25 und dem Haltemagneten 18 gebildet wird, steht durch einen Kanal 28 durch den Haltemagneten 18 in Verbindung mit der freien Luft.
Hierdurch wird der Anker 25 nicht nur durch die magnetische Zugkraft, sondern auch durch den Luftdruck im Raum 4 am Magneten 18 festgehalten. Anstelle einer Ausnehmung des Ankers 25, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, kann diese Ausnehmung auch als peripherische Nute 34 ausgebildet sein, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.
Der Haltemagnet 18 wird zweckmässig so ausgeführt, dass er aus einem Ring 29 (Fig. 3) aus permanent magnetischem Material besteht, der an einem Joch 30 aus weichem Eisen befestigt ist. Ein zentraler Kern 31 aus weichem Eisen ragt aus dem Joch 30 heraus. Der Kern 31 ist in seinem obern Teil von einem am magnetischen Ring 29 befestigten Uförmigen Polring 32 umgeben. Innerhalb dieses Polringes liegt eine Entmagnetisierungswicklung 33. Um die Abmessungen des Haltemagneten 18 zu vermindern und diesen dadurch schneller zu machen, kann man neben diesem einen oder mehrere Permanentmagnete ohne Entmagnetisierungsanordnung anordnen, die nicht selbst, sondern in Zusammenwirken mit dem entmagnetisierbaren Haltemagneten 18 den Kolben 9 festhalten können.
Um die Bewegung der Kolben 8 und 9 und der Kontaktbrücke 11 zu begrenzen, ist die Kolbenstange 10 über dem Zylinder 7 mit einem Querstück 35 versehen, das mit seinen Enden in zwei am Zylinder 7 befestigten Bügeln 36 verläuft.
Die Anordnung wirkt in der folgenden Weise:
Beim Ausführen eines Kurzschlussversuches erhält man über die bei dem Schaltversuch angewendete Kontrollerwalze einen Strom durch die Wicklung 24, die das Ventil 22 beeinflusst, so dass der Raum 19 im Zylinder 7 über die Leitung 21 in Verbindung mit der freien Luft gebracht wird. Unmittelbar danach erhält der Haltemagnet 18, auch über das Steuerungsorgan, einen Auslöseimpuls durch die Wicklung 33, wobei der Anker 25 freigemacht wird, so dass der Kolben 9 von dem im Raum 4 wirkenden Druck mit grosser Kraft nach oben geführt wird, bis seine Bewegung durch das im obern Teil des Raumes 20 oberhalb des Kolbens 8 gebildete Luftkissen gebremst wird. Die Bewegung nach oben wird schliesslich durch den Bügel 36 begrenzt. Die Kontaktbrücke 11 hat sich dabei zwischen die festen Kontakte 12 und 13 gedrängt.
Wenn dann das Stromschliessgerät ge öffnet werden soll, wird das als Dreiwegeventil ausgebildete Ventil 22 umgelegt, so dass der Raum 19 über die Leitungen 21 und 23 in Verbindung mit dem Raum 4 gebracht wird, und da hierdurch der Druck auf beiden Seiten des Kolbens 9 gleich wird, wird dieser unter Einwirkung der Feder 26 nach unten geführt, bis der Anker 25 wieder an dem Haltemagneten 18 anliegt.