CH397818A - Druckgasschalter in Kesselbauform - Google Patents

Description

      Druckgasschalter        in        Kesselbauform       Die Erfindung betrifft einen     Druckgasschalter    in       Kesselbauform    mit geschlossenem Gaskreislauf, bei  dem die Schaltstelle beim Ausschalten kurzzeitig von  in einem Hochdruckraum gespeicherten Druckgas,  insbesondere     SF.,        beblasen    wird und die Schaltgase  in einem     Niederdruckraum    aufgefangen werden, wo  bei das gegen eine Einschaltfeder bewegliche Schalt  stück vorübergehend eine optimale Löschstellung ein  nimmt, bevor es die stationäre Ausschaltstellung er  reicht.

   Es ist ein     Druckgasschalter    mit     SF6    als  Löschmittel bekanntgeworden, bei dem sich die  Schaltstellen in einem     Niederdruckkessel    befinden  und zum Ein- und Ausschalten mechanisch betätigt  werden.

   Zur     Lichtbogenlöschung    beim Ausschalten  werden die Schaltstellen über Zuführungsleitungen  aus einem Hochdruckbehälter, welcher sich im In  neren oder ausserhalb des     Niederdruckbehälters    be  findet, mit dem Löschgas     beaufschlagt,    wobei die  Freigabe der Gaszufuhr mittels eines mechanisch be  tätigten     Blasventils    erfolgt, welches verhältnismässig  weit von den Schaltstellen entfernt ist.

       Hierbei    ist  es nachteilig, dass die als tote Räume wirkenden Zu  führungsleitungen nach Öffnen des     Blasventils    zu  nächst aufgefüllt werden müssen, bevor die     Lösch-          strömung    an den Schaltstellen wirksam werden kann,  wodurch sich eine unerwünscht lange Ausschaltzeit  ergibt. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Aus  führung besteht darin, dass     die    beweglichen Schalt  stücke ihre Ausschalthübe zügig durchführen, so dass  hierbei ein kurzzeitiges Verweilen in einer günstigen  Löschdistanz nicht vorhanden ist, wodurch das Aus  schaltvermögen der Schalteinrichtung nicht voll aus  genützt wird.

   Man hat diesem Gesichtspunkt bereits  bei     Druckluftschaltern    der offenen Bauweise dadurch  Rechnung getragen, dass man das bewegliche, als  Düse ausgebildete Schaltstück beim Ausschalten zu-    nächst einen Teilhub rasch durchlaufen     lässt    und an  schliessend durch eine pneumatische Haltevorrichtung  vorübergehend in optimaler Löschstellung     stillsetzt,     bevor die Weiterbewegung in die stationäre Aus  schaltstellung erfolgt. Bei dieser Ausführung befindet  sich das     Blasventil    an einer von der     Schalteinrichtung     getrennten Stelle, ,so dass sich dabei ein relativ grosser  Aufwand an Teilen ergibt.

   Ausserdem ist hierbei die  Ausschaltzeit     infolge    der grossen     Luftwege    noch  ziemlich lang.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für       Druckgasschalter    der     Kesselbauform    mit geschlosse  nem Gaskreislauf eine einfache Lösung anzugeben,  bei welcher einerseits die erwähnten Nachteile ver  mieden werden, wobei anderseits der Vorteil kurzer  Ausschaltzeiten gewahrt bleibt.

   Erfindungsgemäss  wird deshalb vorgeschlagen, die Schaltstelle derart  auszubilden, dass als     Blasventilorgan    ein unter der  Wirkung einer Schliessfeder stehender isolierender  Rohrkörper vorgesehen ist, welcher mit einem in  einem     Zylinder    geführten Antriebskolben verbunden  ist, wobei letzterer gleichzeitig als Führungszylinder  ausgebildet ist, in dem sich ein mit dem beweglichen  Schaltstück verbundener Kolben befindet, und dass  das bewegliche Schaltstück einen weiteren, zugleich  als Schieber wirkenden Antriebskolben trägt, welcher  nach Erreichen der Löschstellung dem Abschluss des  Steuerraumes gegen den vom Zylinder umschlossenen  Raum dient,

   wobei letzterer über     eine        öffnung    im  Zylinder mit dem Hochdruckraum in Verbindung  steht.  



  Anhand der Zeichnung, welche ein Ausführungs  beispiel eines     Druckgasschalters    gemäss der Erfin  dung wiedergibt, wird die neue Anordnung     näher     erläutert. In der Zeichnung bedeutet 1 einen Trag  isolator, welcher gleichzeitig der Unterteilung des      nicht näher dargestellten Schalterkessels in den Nie  derdruckraum 24 und den Hochdruckraum 25 dient.  In den Tragisolator 1 ist der Flansch 2 eingebettet,  mit welchem der     Festkontaktträger    3 druckdicht ver  schraubt ist. In     letzterem    ist die Dichtung 3a des       Blasventils    eingelassen und das     düsenförmige    fest  stehende Schaltstück 4 fest eingeschraubt.

   Mit 5 ist  der rohrförmige Stromleiter bezeichnet, welcher über  das Teil 3 mit dem Schaltstück 4 in elektrischer Ver  bindung steht. Ausserdem besitzt der Tragisolator 1  einen über Rippen la verbundenen Flansch     1b,    wel  cher über die Platte 6 mit dem Zylinder 7 verbunden  ist. In letzterem ist der Antriebskolben 8 gleitend  geführt, welcher einerseits den isolierenden Rohr  körper 9 und anderseits über die Rippen 8a den  Führungszylinder 8b trägt.     Mit    10 ist das bewegliche  Schaltstück bezeichnet.

   Es besitzt den Kolben 10a,  der im Führungszylinder 8b gleitend gelagert ist,  und trägt an seinem oberen Ende die Kontakt  tulpe 11 sowie das     axial    verschiebbar geführte Ab  brandstück 12, das unter der     Wirkung    der Druck  feder 13 steht. Unterhalb des Kolbens 10a sind  Schütze<B>10e</B> in das bewegliche Schaltstück 10 ein  gearbeitet. An seinem unteren Ende ist das Schalt  stück 10 zu einem Antriebskolben 10b erweitert und  ist mit diesem im Führungsstück 14 gleitend ge  lagert, welches seinerseits den     Zylinder    7 an seinem  unteren Ende abschliesst.

   Ausserdem besitzt das Füh  rungsstück 14 die Öffnungen 14a, 14b sowie eine  über Rippen gehaltene Gleitbüchse 14c zur Auf  nahme der mit dem Schaltstück 10 fest verbundenen  Stange 18. 16 ist ein im Führungsstück 14 ein  gesetzter     Gleitkontakt    zur Stromübertragung zwi  schen dem Schaltstück 10 und Führungsstück 14,  welches an seiner oberen Stirnfläche den     Anschlag-          ring    15 für den Antriebskolben 8 trägt. Ferner ist  im Führungsstück 14 die Dichtung 17 eingelassen.  Die Öffnung 21 am unteren Ende des Teiles 14  steht mit einem nicht näher gezeigten Steuerventil  an sich bekannter Art in Verbindung.

   Während sich  die Schliessfeder 19 zwischen dem Antriebskolben 8  des     Blasventils    und dem Führungsteil 14 abstützt,  befindet sich die Einschaltfeder 20 zwischen dem  Schaltstück 10 und der Gleitbüchse 14c. Im Zylin  der 7 sind der Anschlagring 22 sowie die Dämpfer  scheiben 23 eingesetzt. Sie dienen als Hubbegrenzung  für den Antriebskolben B. Der Führungszylinder 8b  umschliesst den     Dämpfungsraum    26 und der Zylin  der 7 den Raum 27b, welcher nur über die Öffnung  7a     mit    dem Hochdruckraum 25 kommuniziert. Der  Steuerraum 27a befindet sich unterhalb des An  triebskolbens 10b im Führungsstück 14.  



  Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:  In der gezeichneten Lage befindet sich der Schal  ter in Einschaltstellung. Oberhalb des Tragisolators 1,  d. h. im Raum 24, ,sowie im Inneren des Rohr  körpers 9 herrscht     I*NTiederdruck,    während die Räume  25, 26,<I>27a</I> und<I>27b</I>     mit    Hochdruckgas     gefüllt     sind. Die Strombahn des Schalters wird von den  Teilen 5, 3, 4, 11, 10, 16 und 14 gebildet. Zum    Ausschalten wird der Steuerraum 27a und damit  auch der vom Zylinder 7 umschlossene Raum 27b  durch die zu einem Steuerventil an sich bekannter  Art hinführende Öffnung 21 auf Niederdruck ge  bracht.

   Dadurch bewegt sich der Antriebskolben 8  des     Blasventils    infolge des auf seiner ringförmigen  Oberseite anstehenden Hochdruckes nach unten und  nimmt nach kurzem Weg über den Kolben 10a das  bewegliche Schaltstück 10 mit. Während sich der  Rohrkörper 9 dabei bereits von der Dichtung 3a  abhebt, das     Blasventil    also öffnet, kommt kurz darauf  die Kontakttulpe 11 ausser Eingriff mit dem fest  stehenden, düsenförmigen Schaltstück 4, welches je  doch durch das unter Wirkung der Feder 13 nach  oben gedrückte     Abbrandstück    12 noch kurzzeitig  verschlossen bleibt, wobei letzteres die Führung des  Ausschaltstromes übernimmt. Auf diese Weise steht  das Hochdruckgas bereits an der Schaltstelle an, be  vor die Kontakttrennung erfolgt.

   Im weiteren Verlauf  der Ausschaltbewegung wird das     Abbrandstück    12  über seinen am unteren Ende befindlichen Bund  durch das Schaltstück 10 mitgenommen. Der nun  mehr zwischen den Teilen 4 und 12 entstehende  Lichtbogen wird     beblasen,    wobei das Hochdruckgas  aus dem Hochdruckraum 25 durch das düsenförmige       Schaltstück    4 in den     Niederdruckraum    24 einströmt.  Die grösste Öffnung des     Blasventils    ist erreicht, so  bald der Antriebskolben 8a zum gedämpften An  schlag gegen den Anschlagring 22 gelangt.

   Das     be-          wegliche    Schaltstück 10, welches diese Hubbewegung  infolge der     Mitnahme    des Kolbens 10a durch den  Antriebskolben 8 mitgemacht hat, ist dabei in die  optimale Löschstellung gebracht worden, in welcher  es mit seinem als Schieber wirkenden Antriebskol  ben 10b die Öffnungen 14a und damit den Steuer  raum<I>27a</I> gegen den Raum<I>27b</I> verschliesst.

   Diese  optimale Löschstellung, in der die Löschung des  Lichtbogens erfolgt, bleibt nun so lange erhalten,  bis sich der Raum<I>27b</I> über die Öffnung<I>7a</I> des  Zylinders 7 mit Hochdruck so weit aufgefüllt hat, dass  der sich über die Öffnungen 14b im Führungsteil 14  oberhalb des Antriebskolbens 10b     aufbauende    Druck  in der Lage ist, das Schaltstück 10 gegen die Ein  schaltfeder 20 weiterzubewegen. Sobald die Auf  füllung des Raumes 27b annähernd vollzogen ist,  wird das     Blasventil    durch die an den Rippen     8n     des Antriebskolbens 8 angreifende Schliessfeder 19  nach oben bewegt und beim Auftreffen des Rohr  körpers 9 auf die Dichtung 3a die     Blaszeit    beendet.

    Die     stationäre    untere Grenzlage des beweglichen  Schaltstückes 10     i,st    erreicht, sobald sein Antriebs  kolben 14a gegen die Dichtung 17 gelangt und den  Steuerraum<I>27a</I> dabei gasdicht gegen den Raum<I>27b</I>       abschliesst.    Um den     letzten    Teil der Bewegung zügig  ausführen zu können, besitzt das Schaltstück 10  Schlitze 10c, welche dabei nunmehr den     Dämpfungs-          raum    26 mit dem Raum 27b über einem genügend  grossen Querschnitt verbinden, so dass der Kolben 10a  im Führungszylinder 8b ungehemmt laufen kann.

   Die  mit dem Schaltstück 10 fest verbundene Stange 18      greift in der stationären Ausschaltstellung in eine     mit     dem nicht näher dargestellten Steuerventil verbundene       Verriegelungseinrichtung    an sich bekannter Art ein,  wodurch erreicht wird, dass bei einem allfälligen  ungewollten Eindringen von Hochdruckgas in den  Steuerraum 27a kein unbefugtes Einschalten des  Schalters erfolgen kann.  



  Zum Einschalten wird mittels des Steuerventils  über die Öffnung 21 Hochdruckgas in den Steuer  raum 27a eingelassen, wobei gleichzeitig die oben       erwähnte        Verriegelungseinrichtung    gelöst und     damit     die Stange 18 freigegeben wird. Durch die Einschalt  feder 20 wird das bewegliche Schaltstück 10 nach  oben bewegt und gelangt in die gezeichnete Ein  schaltstellung. Hierbei wird der     Dämpfungsraum    26  über die Schlitze 10c wieder gefüllt, so dass das  Einschalten zügig erfolgt.  



  Die neue Anordnung ist nicht auf das     gewählte     Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispiels  weise durch     Hintereinanderschalten    mehrerer solcher  Schalteinheiten ein Schalter mit Mehrfachunterbre  chung erhalten werden, wobei die Schalteinheiten  entweder in horizontaler oder vertikaler Richtung       aneinandergebaut    ,sein können. Infolge der Anord  nung der bewegten Teile und Dichtungen im Hoch  druckraum werden diese in vorteilhafter Weise dem  Angriff der Schaltgase entzogen. Ein weiterer Vor  teil ergibt sich durch die Anordnung der Schaltdüse  am Tragisolator, wodurch eine gute Zugänglichkeit  der Schaltstücke bei Revisionen ermöglicht wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Druckgasschalter in Kesselbauform mit geschlos senem Gaskreislauf; bei dem die Schaltstelle beim Ausschalten kurzzeitig von in einem Hochdruckraum gespeicherten Druckgas beblasen wird und die Schalt gase in einem Niederdruckraum aufgefangen wer den, wobei das gegen eine Einschaltfeder bewegliche Schaltstück vorübergehend eine optimale Löschstel- lung einnimmt, bevor es die stationäre Ausschalt stellung erreicht, dadurch gekennzeichnet, dass als Blasventilorgan ein unter der Wirkung einer Schliess feder (19)

   stehender isolierender Rohrkörper (9) vor gesehen ist, welcher mit einem in einem Zylinder (7) geführten Antriebskolben (8) verbunden ist, wobei letzterer gleichzeitig als Führungszylinder (8b) aus gebildet ist, in dem sich ein mit dem beweglichen Schaltstück (10) verbundener Kolben (10a) befindet, und dass das bewegliche Schaltstück einen weiteren, zugleich als Schieber wirkenden Antriebskolben (10b) trägt, welcher nach Erreichen der Löschstellung dem Abschluss des Steuerraumes (27a) gegen den vom Zylinder (7) umschlossenen Raum (27b) dient, wo bei letzterer über eine Öffnung (7a)

   im Zylinder (7) mit dem Hochdruckraum (25) in Verbindung steht. UNTERANSPRÜCHE 1. Druckgasschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (9) das bewegliche Schaltstück (10) konzentrisch umschliesst, wobei der dem Rohrkörper zugeordnete Ventilsitz (3a) gegen den unmittelbaren Lichtbogeneinfluss ge schützt im Festkontaktträger (3) eingelassen ist.

   2. Druckgasschalter nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Schaltstück (4) als Düse ausgebildet und mit einem Tragisolator (1) verbunden ist, welcher der Trennung zwischen Hoch- (25) und Niederdruck raum (24) dient. 3. Druckgasschalter nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schaltstück (10) eine Kontakttulpe (11) besitzt, welche das feststehende Schaltstück (4) um greift.

   4. Druckgasschalter nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schaltstück (10) ein in diesem axial ver schiebbar geführtes Abbrandstück (12) besitzt, über welches die Schaltstelle nach dem Abheben der Kon takttulpe (11) vom feststehenden Schaltstück (4) noch kurzzeitig geschlossen ist. 5. Druckgasschalter nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragisolator (1) einen über Rippen (la) verbundenen Flansch (1b) besitzt, an dem die hochdruckseitigen Schaltkammerteile befestigt sind.

   6. Druckgasschalter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schalt stück in der Ausschaltstellung mit dem Steuerventil mechanisch verriegelt ist, derart, dass bei ungewolltem Eindringen von Hochdruckgas in den Steuerraum (27a) ein unbefugtes Einschalten des, Schalters ver hindert ist.