Druckgasschalter Durch das Hauptpatent ist ein Druckgasschalter mit Mehrfachunterbrechung bekannt, bei dem im- pulsbetätigte Leistungsschaltstellen in ständig unter Druckgas stehenden Schaltkammern angeordnet sind und bei dem je Schaltstelle zwei gleichachsige, im festen Abstand zueinander stehende Düsenrohre vor handen sind, die zur Lichtbogenlöschung in entge gengesetzter Richtung vom Druckgas durchströmt werden, und ein die beiden Düsenrohre verbindendes bewegliches überbrückungsschaltstück vorgesehen ist,
das einerseits mit einem druckgasbeaufschlagten An triebskolben und anderseits mit einem Ventilsitz mit telbar in Verbindung steht, sowie eines der Düsen rohre mit einem Ventilheller versehen ist, die zu sammen das Blasventil für das Druckgas bilden.
Hierbei wird zur Steuerung des überbrückungsschalt- stückes ein Steuerventil benutzt, durch welches die der Schaltkammer abgewandte Seite des Antriebs kolbens des überbrückungsschaltstückes zum Aus schalten entlüftet und für das Schliessen wieder mit Druckgas beaufschlagt wird, wobei die der Schalt kammer zugekehrte Seite des Antriebskolbens stän dig dem Schaltkammerdruck ausgesetzt ist. Es ist deshalb eine ziemlich starke Schliessfeder erforder lich, wenn man, im Hinblick auf einen möglichst geringen Druckgasverbrauch, eine rasche Schliessbe wegung erreichen will.
Da die Schliessfeder beim Ausschalten gespannt werden muss, wodurch wie derum die wirksame Fläche des Antriebskolbens unerwünscht grösser gemacht werden muss, wäre es vorteilhaft, ohne eine solche starke Schliessfeder aus zukommen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zum Einschalten des überbrückungsschaltstückes die eine Seite seines Antriebskolbens mit dem annähernd gleichbleibenden Steuerdruck und die andere Seite mit dem Schaltkammerdruck beaufschlagt ist, wobei letzterer beim Ausschalten durch eine in der Nach fülleitung zur Schaltkammer eingebaute Drosselstelle vorübergehend künstlich erniedrigt ist.
Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel ge mäss der Erfindung wieder, anhand dessen letztere näher erläutert wird.
Fig. 1 zeigt eine Schaltkammer eines Druckgas schalters im Schnitt, während in Fig. 2 ein Diagramm dargestellt ist, aus dem der Druckverlauf und die Schaltstückbewegung zu ersehen sind.
In Fig. 1 ist mit 1 ein hohler Stützisolator be zeichnet, auf dem die Schaltkammer 2 aufgebaut ist. Letztere ist als Doppelschaltkammer ausgebildet, de ren rechte Hälfte nur teilweise dargestellt, ansonsten aber völlig symmetrisch gestaltet ist.
In jeder Schalt- kammerhälfte befindet sich eine Schaltstelle, welche aus dem mit der Schaltkammer elektrisch verbunde nen Düsenrohr 3, dem mittels des Hohlisolators 4 isoliert befestigtem Düsenrohr 5 sowie aus dem über- brückungsschaltstück 6 gebildet wird. Letzteres be sitzt nach Art eines Tulpenkontaktes mehrere am Umfang angeordnete Kontaktfinger 6a sowie den Antriebskolben 6b, welcher in dem zylindrischen Ansatz 2a dicht gleitend geführt ist.
An seinem linken Ende ist das überbrückungsschaltstück 6 als Ventil sitz ausgebildet und bildet zusammen mit der auf dem Düsenrohr 5 befestigten Dichtungsscheibe 5a das Blasventil. Das Innere des Stützisolators 1 ist mit grossem Durchlassquerschnitü mit dem Raum 7 verbunden, von dem einerseits eine verhältnismässig kleine Öffnung 8 in den eigentlichen Löschkammer- raum 9 führt. Eine zur Öffnung 8 vergleichsweise grössere Öffnung 10 verbindet anderseits den Raum 7 mit dem Raum 11.
Mit 12 ist der Ventilteller des Steuerventils bezeichnet, zu dessen Betätigung die Ventilstange 13 dient. Das untere Ende der Ventil- stange 13 ist mit einer nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung bekannter Art verbunden. Der Raum 11 besitzt eine ins Freie führende Öffnung 14, die in der gezeichneten Lage durch den Ventilteller 12 verschlossen ist. Das Innere der Düsenrohre 5 und 3 ist ebenfalls mit dem Freien verbunden. Der Antriebskolben 6b schliesst den von den Teilen 2a und 3 gebildeten ringförmigen Raum 15 ab, welcher seinerseits mit dem Raum 11 kommuniziert.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: In der gezeichneten Lage ist die Schaltstelle ge schlossen, wobei die Räume 7, 9,<B>11</B> mit Druckgas gefüllt sind, das ihnen von einem nicht dargestellten Druckgasvorratsbehälter über das Innere des Hohl- isolators 1 zugeführt wird. Zum Ausschalten wird die Ventilstange 13 und damit der Ventilteller 12 rasch nach unten gezogen. Dadurch werden die Räume 15, 11 über die freiwerdende Öffnung 14 mit der Aussenluft verbunden und somit drucklos, da gleich zeitig die Öffnung 10 durch den Ventilteller abge schlossen wird.
Unter der Wirkung des im Raume 9 herrschenden Gasdruckes auf den Antriebskolben 6b wird das überbrückungsschaltstück 6 nach rechts geschoben, wobei in bekannter Weise der zunächst zwischen den Schaltstücken 5 und 6 entstehende und anschliessend zwischen den Schaltstücken 5 und 3 brennende Ausschaltlichtbogen beblasen und gelöscht wird. Dabei entsteht im Raum 9 ein Druckabfall. Anschliessend wird in bekannter Weise eine mit der Schaltstelle 3, 5, 6 elektrisch in Reihe liegende, nicht weiter dargestellte Spannungstrennstelle geöffnet, welche die Isolation des Schalters in der Ausschalt stellung übernimmt, so dass nach deren Öffnen die Schaltstelle 3, 5, 6 wieder geschlossen werden kann.
Dies geschieht dadurch, dass der Ventilteller 12 vermittels der Ventilstange 13 wieder rasch nach oben in die gezeichnete Lage gebracht wird. Dadurch werden die Räume 11, 15 über die Öffnung 10 wieder rasch mit Druckgas gefüllt, während die Auf füllung des Raumes 9 über die verhältnismässig klei nere Öffnung 8 nur verzögert erfolgt, so dass auf den Antriebskolben 6b infolge des Drucküberschus ses im Raum 15 vorübergehend eine nach links ge richtete Kraft zur Wirkung kommt, die das über brückungsschaltstück 6 rasch wieder in die gezeich nete Lage bringt.
In Fig. 2 sind im unteren Teil der zeitliche Bewegungsverlauf des überbrückungsschalt- stückes 6 und darüber die zeitlichen Druckverläufe in den Räumen 7, 9 und 15 schematisch gezeigt. Hierbei zeigt die Kurve p1 den Druck im Raum 7, p2 den Druck im Raum 9 und p3 den Druck im Raum 15. Im Zeitpunkt to hebt der Ventilteller 12 (Fig. 1) von der Öffnung 14 ab, wodurch der Druck p3 im Raum 15 rasch absinkt.
Das Überbrückungs- Schaltstück 6 beginnt sich zum Zeitpunkt t1, wenn der Druck p3 etwa bis zum Punkt A abgefallen ist, aus seiner Endlage I (Fig.2 unten) herauszubewe- gen, wobei der Druck p2 zu sinken beginnt, da nunmehr das Druckgas aus dem Raum 9 durch die Düsenrohre 3, 5 ins Freie strömt, und erreicht etwa im Zeitpunkt t2 seine andere Endlage 0 (Offenstel- lung). Im Zeitpunkt t3 beginnt die bereits erwähnte Umsteuerung des Ventiltellers 12,
wodurch der Druck p3 im Raum 15 wieder rasch ansteigt. Im Punkt B der p3-Kurve ist zum Zeitpunkt t4 ein Drucküber- schuss von p3 gegenüber p2 erreicht, bei dem das Überbrückungsschaltstück 6 seine Schliessbewegung beginnt, welche im Zeitpunkt t5 beendet ist. In zwischen hat der Drucküberschuss von p3 gegenüber p2 seinen Grösstwert Ap erreicht.
Der Steuerdruck p1 im Raum 7 fällt bei dem Schaltvorgang nur wenig ab, da die Räume 11, 15 sowie die als Drosselstelle wirkende Öffnung 8 verhältnismässig klein gehalten werden können. Zur erstmaligen Fül lung des Druckgasschalters mit Druckgas ist im Raum 15 eine schwache Feder 16 angeordnet, die lediglich die Aufgabe hat, das überbrückungsschalt- stück 6 leicht gegen die Dichtungsscheibe 5a zu drücken und so das Blasventil geschlossen zu halten.
Hierfür genügt eine verhältnismässig schwache Feder, so dass hier die erwähnten Nachteile, wie sie mit einer Anordnung verbunden sind, bei der das Ein schalten allein durch eine starke Schliessfeder erfol gen muss, vermieden sind.
Pressurized gas switch The main patent discloses a pressurized gas switch with multiple interruptions, in which pulse-actuated power switching points are arranged in switching chambers that are constantly under pressurized gas and in which two coaxial, fixed-spaced nozzle tubes are available for each switching point, which are in the opposite direction to extinguish arcs are flowed through by the compressed gas, and a movable bridging switch connecting the two nozzle tubes is provided,
which is on the one hand with a pressurized gas-actuated piston and on the other hand with a valve seat with telbar in connection, and one of the nozzle tubes is provided with a valve brightener, which together form the blower valve for the pressurized gas.
In this case, a control valve is used to control the bridging contact piece, through which the side of the drive piston of the bridging contact piece facing away from the switching chamber is vented to switch off and pressurized gas is applied again for closing, with the side of the drive piston facing the switching chamber constantly Is exposed to switching chamber pressure. A fairly strong closing spring is therefore required if you want to achieve a rapid closing movement in view of the lowest possible compressed gas consumption.
Since the closing spring has to be tensioned when it is switched off, which in turn means that the effective area of the drive piston has to be made undesirably larger, it would be advantageous to get by without such a strong closing spring.
According to the invention, this is achieved in that, in order to switch on the bridging contact, one side of its drive piston is subjected to the approximately constant control pressure and the other side to the switching chamber pressure, the latter being temporarily artificially reduced when switched off by a throttle point built into the refill line to the switching chamber.
The drawing shows an embodiment according to the invention, based on which the latter is explained in more detail.
Fig. 1 shows a switching chamber of a pressurized gas switch in section, while in Fig. 2 a diagram is shown from which the pressure curve and the switching piece movement can be seen.
In Fig. 1, 1 is a hollow post insulator be characterized on which the switching chamber 2 is built. The latter is designed as a double switching chamber, de ren right half is only partially shown, but is otherwise designed completely symmetrical.
In each switching chamber half there is a switching point which is formed from the nozzle tube 3 electrically connected to the switching chamber, the nozzle tube 5 secured in an insulated manner by means of the hollow insulator 4 and the bridging contact piece 6. The latter be sitting in the manner of a tulip contact several circumferentially arranged contact fingers 6a and the drive piston 6b, which is guided tightly sliding in the cylindrical projection 2a.
At its left end, the bridging contact piece 6 is designed as a valve seat and, together with the sealing washer 5a fastened on the nozzle tube 5, forms the blow valve. The interior of the post insulator 1 is connected with a large passage cross-section with the space 7, from which on the one hand a relatively small opening 8 leads into the actual extinguishing chamber space 9. On the other hand, an opening 10 which is comparatively larger than opening 8 connects space 7 with space 11.
The valve disk of the control valve is designated by 12, and the valve rod 13 is used to actuate it. The lower end of the valve rod 13 is connected to a known type of drive device, not shown in detail. The space 11 has an opening 14 which leads to the outside and which is closed by the valve disk 12 in the position shown. The inside of the nozzle pipes 5 and 3 is also connected to the outside. The drive piston 6b closes off the annular space 15 formed by the parts 2a and 3, which in turn communicates with the space 11.
The mode of operation of the arrangement is as follows: In the position shown, the switching point is closed, the spaces 7, 9, 11 being filled with pressurized gas, which is supplied to them from a pressurized gas reservoir, not shown, via the interior of the hollow isolator 1 is supplied. To switch off the valve rod 13 and thus the valve disk 12 is quickly pulled down. As a result, the rooms 15, 11 are connected to the outside air via the opening 14 that is released and thus depressurized, since at the same time the opening 10 is closed by the valve disc.
Under the effect of the gas pressure prevailing in space 9 on the drive piston 6b, the bridging contact piece 6 is pushed to the right, whereby in a known manner the switching-off arc which initially arises between the contact pieces 5 and 6 and then burns between the contact pieces 5 and 3 is blown and extinguished. This creates a pressure drop in space 9. Then, in a known manner, a voltage separation point, not shown, which is electrically in series with the switching point 3, 5, 6, takes over the isolation of the switch in the off position, so that the switching point 3, 5, 6 closes again after it is opened can be.
This takes place in that the valve disk 12 is quickly brought up again into the position shown by means of the valve rod 13. As a result, the spaces 11, 15 are again quickly filled with compressed gas via the opening 10, while the filling of the space 9 via the relatively small opening 8 takes place only delayed, so that on the drive piston 6b as a result of the excess pressure ses in space 15 temporarily to the left ge directed force comes into effect, which brings the bridging contact 6 quickly back into the gezeich designated position.
In the lower part of FIG. 2, the temporal course of movement of the bridging contact piece 6 and above that the temporal pressure course in the spaces 7, 9 and 15 are shown schematically. Here, the curve p1 shows the pressure in space 7, p2 the pressure in space 9 and p3 the pressure in space 15. At time to, the valve disk 12 (Fig. 1) lifts off the opening 14, whereby the pressure p3 in space 15 drops rapidly.
The bridging contact 6 begins to move out of its end position I (bottom of FIG. 2) at time t1, when the pressure p3 has dropped approximately to point A, the pressure p2 beginning to decrease because the pressurized gas is now out the space 9 flows through the nozzle pipes 3, 5 into the open, and reaches its other end position 0 (open position) approximately at time t2. At time t3, the aforementioned reversal of valve disk 12 begins,
whereby the pressure p3 in space 15 rises again rapidly. At point B of the p3 curve, at point in time t4, a pressure excess of p3 compared to p2 is reached, at which point the bridging contact element 6 begins its closing movement, which ends at point in time t5. In the meantime, the excess pressure of p3 compared to p2 has reached its maximum value Ap.
The control pressure p1 in the space 7 drops only slightly during the switching process, since the spaces 11, 15 and the opening 8 acting as a throttle point can be kept relatively small. For the first filling of the pressurized gas switch with pressurized gas, a weak spring 16 is arranged in space 15, which only has the task of pressing the bridging contact piece 6 slightly against the sealing washer 5a and thus keeping the blow valve closed.
A relatively weak spring is sufficient for this, so that the disadvantages mentioned, as they are associated with an arrangement in which switching on must take place solely through a strong closing spring, are avoided.