DE1003321B - Hochspannungsdruckgasschalter - Google Patents
HochspannungsdruckgasschalterInfo
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- DE1003321B DE1003321B DEV7884A DEV0007884A DE1003321B DE 1003321 B DE1003321 B DE 1003321B DE V7884 A DEV7884 A DE V7884A DE V0007884 A DEV0007884 A DE V0007884A DE 1003321 B DE1003321 B DE 1003321B
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
- H01H33/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator
- H01H33/32—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator pneumatic
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- Circuit Breakers (AREA)
Description
DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsdruckgasschalter, bei dem die Kontakttrennung in von
Druckgas beaufschlagten Schaltkammern erfolgt, die auch im ausgeschalteten Zustand des Schalters mit
Druckgas gefüllt sind.
Hochspannungsdruckgasschalter bestehen in der Regel aus mehreren hintereinanderliegendenLeistungstrennstellen,
deren Kontakte in einer mit Druckgas beaufschlagten Schaltkammer untergebracht werden,
und einer Spannungstrennstelle, die im allgemeinen als Lufttrennmesser ausgebildet ist und die bei
manchen Schaltertypen neben der Erzielung des Trennabstandes auch noch die Aufgabe hat, den Reststrom,
der z. B. über die den Leistungstrennstellen parallel geschalteten Widerstände fließt, nach erfolgter
Leistungstrennung zu unterbrechen.
Für Druckgasschalter mit hoher Betriebsspannung ist es auch bekannt, an Stelle des Lufttrennmessers
eine geschlossene Schaltkammer mit Druckgasbeaufschlagung zur Spannungstrennung zu benutzen. Die
Schaltkammern als Leistungstrennstellen und auch, wie vorstehend angeführt, als Spannungstrennstellen
sind im Prinzip so aufgebaut, daß sie bei einer vorzunehmenden Schaltung mit Druckgas gefüllt werden.
In der ScKaltkammer ist ein Kolben angeordnet, der mit einem beweglichen Kontakt verbunden ist und der
beim Füllen der Schaltkammer mit Druckgas beaufschlagt wird. Auf diese Weise wird eine rasche Trennung
der Kontakte vorgenommen. Zur Lichtbogenlöschung können noch Einrichtungen zum Beblasen
des Lichtbogens mittels des in die Kammer geführten Druckgases vorgesehen sein. Die Einschaltung erfolgt
bei diesen Schaltern, indem die Schaltkammern entlüftet werden. Bei den Leistungs- und auch bei den
Spannungstrennstellen, welche in Schaltkammern untergebracht sind, macht es sich insbesondere beim
Schalten auf einen Kurzschluß, wie es bei der Kurzschlußfortschaltung der Fall ist, sehr nachteilig bemerkbar,
daß beim Einschaltvorgang die im Ausschaltzustand von dem Druckgas gebildete Isolierstrecke
nicht mehr vorhanden ist.
Es sind auch Trennstellen bekannt, bei denen im Innern der Schaltkammern auch bei geschlossener
Trennstelle der Überdruck aufrechterhalten bleibt. Die Anordnungen haben zwar den mit der Aufrechterhaltung
des Druckes vorhandenen Vorteil, jedoch auch den Nachteil, daß sie auf Grund der vielen Ventile
und Betätigungsorgane sehr kompliziert und störanfällig sind, denn es müssen Vorkehrungen getroffen
werden, die ein schnelles und einwandfreies Schließen der vom Druckgas beaufschlagten Trennstelle ermöglichen.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile durch eine Trennstelle beseitigt, bei der der bewegliche Kontakt
Hochspannungsdruckgasschalter
Anmelder:
VEB Transformatorenwerk
VEB Transformatorenwerk
Karl Liebknecht,
Berlin-Oberschöneweide,
Wilhelminenhofstr. 83-85
Berlin-Oberschöneweide,
Wilhelminenhofstr. 83-85
Walter Gleichmann, Berlin-Köpenick,
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
der Trennstelle mit einem Differentialkolben verbunden ist, dessen kleinere Kolbenfläche von dem in
der Schaltkammer befindlichen Druckgas beaufschlagt und dessen größere Kolbenfläche von einem Kolbenraum
aus beaufschlagt wird, in dem der gleiche oder annähernd gleiche Gasdruck herrscht wie in der
Schaltkammer, und daß die Schaltkammer mit einem für beide Kolbenseiten als Druckvorrat dienenden
Gaskessel direkt verbunden ist, während der Kolbenraum an der größeren Seite des Differentialkolbens
mit dem Druckkessel über ein Ventil verbunden ist. Die erfindungsgemäße Schaltkammer kann sowohl
als Leistungstrennstelle als auch als Spannungstrennstelle verwendet werden. Bei Spannungstrennstellen,
bei denen für die Abschaltung eine Beblasung des Lichtbogens erforderlich ist, kann die Anordnung so
getroffen werden, daß vom Augenblick der Kontakttrennung bis zu einer wählbaren Zeit, nach der der
Lichtbogen erloschen ist, Ausblasöffnungen für das zur Beblasung des Lichtbogens erforderliche Gas freigegeben
werden, damit die durch den Lichtbogen ionisierten Gase abgeführt werden können. Nachdem
dieser Vorgang beendet ist, werden diese Öffnungen wieder geschlossen, und beim Einschalten findet eine
Öffnung dieser Ausblaskanäle nicht statt, sondern es ist ein konstanter Gasdruck in den Schaltkammern
vorhanden.
Die dauernd mit Druckgas beaufschlagte Schaltkammer kann insbesondere bei Verwendung als Spannungstrennstelle,
bei der eine Beblasung der Trennstelle im Augenblick des Abschaltens nicht vorgesehen
ist, mit einem besonders hochwertigen Gas gefüllt sein, welches möglichst wenig zur Ionisation neigt
und auch eine große Durchschlagsfestigkeit aufweist.
frO» 837/346
3 4
Dabei ist vorteilhaft, dem Druckgas in der Schalt- Druckgas gefüllt werden. Da bei einem solchen Gas
kammer einen etwas höheren Gasdruck zu geben als ein Verbrauch, wie er bei der dargestellten Anorddem
Druckgas in dem Kolbenraum an der größeren nung bei jeder Ausschaltung auftritt, nicht tragbar ist,
Seite des Differentialkolbens. kann die Anordnung so getroffen werden, daß die
An Hand der Zeichnungen sei an Ausführungs- 5 beiden Zuleitungen 9 und 12 voneinander getrennt
beispielen nach der Erfindung diese näher erläutert. vorgesehen werden. Die Schaltkammer wird dann mit
Die Abb. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem einem hochwertigen Gas gefüllt, und der Druckkessel
eine Beblasung zur Lichtbogenlöschung nicht erfolgt. dafür kann sehr klein gehalten und räumlich nahe an
Diese Anordnung soll in erster Linie als Spannungs- die Schaltkammer herangebracht werden. Der Kolbentrennstelle
dienen. Die eigentliche Schaltkammer, io raum für den Differentialkolben mit dem größeren
deren mit Druckgas gefüllter Hohlraum mit 1 be- Kolbendurchmesser kann dann von einem anderen
zeichnet ist, besteht im wesentlichen aus dem hohl- Druckkessel mit einem nur als Antriebsmittel dienenzylindrischen
Isolierkörper 2, der an der einen Seite den Druckgas gespeist werden. Damit eine \Ttrvon
dem Flansch 3 mit dem Stromanschlußbolzen 4 mischung der beiden Gase über den die beiden mit
verschlossen ist. Die andere Seite des Isolierkörpers 2 15 Gas beaufschlagten Räume trennenden Kolben verwird
ebenfalls von einem Flansch 5 abgeschlossen. hindert wird, ist eine besonders gute Abdichtung des
Dieser ist jedoch durchbrochen und dient hauptsäch- Kolbens notwendig. Um dies zu erreichen, ist der
Hch dem beweglichen Kontakt 6 der Trennstelle als Einbau einer oder mehrerer Dichtungen 21 mit den
Führung. Der feststehende Kontakt 7 kann mit dem am Gehäuse angebrachten Gegenringen 22 zweck-Flansch
3 starr verbunden sein. Der Druckgaskessel 8 ao mäßig.
ist mit der Schaltkammer über die Leitung 9 direkt Eine besonders günstige Lösung zur Verhinderung
verbunden. Der bewegliche Kontakt der Schaltkammer des Gasaustausches besteht auch darin, daß das hochist
mit einem Differentialkolben 10 verbunden, dessen wertigere Gas im Schaltkammerraum einen etwas
eine Seite mit dem kleineren Kolbendurchmesser von höheren Gasdruck erhält als das weniger hochwertige
dem in der Schaltkammer befindlichen Druckgas be- 25 Gas an der anderen Seite des Kolbens. Damit ist ein
aufschlagt wird. Die Kolbenseite mit dem größeren Eindringen des weniger hochwertigen Gases aus dem
Kolbendurchmesser erhält eine Druckgasbeaufschla- Raum 11 in die Schaltkammer in jedem Falle vergung
von dem Druckgaskolbenraum 11. Dieser hindert.
Kolbenraum steht wie die Schaltkammer mit dem Die Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfin-
Druckkessel 8 über eine Leitung 12 in Verbindung. 30 dungsgemäßen Schaltkammer, bei der eine Beblasung
Die in der Abbildung dargestellte Schaltkammer der Kontakte beim Ausschaltvorgang möglich ist.
arbeitet folgendermaßen: Im eingeschalteten Zustand, Diese Schaltkammer eignet sich insbesondere als Leiwenn
das Doppelventil 15 von dem Sitz 16 abgehoben stungstrennstelle.
und auf den Sitz 17 aufgedrückt ist, stehen sowohl der Die eigentliche Schaltkammer besteht wiederum
Hohlraum der Schaltkammer wie auch der Kolben- 35 aus einem hohlzylindrischen Isolierkörper 31, dessen
raum 11 unter Gasdruck. Die Kontakte 6 und 7 der Hohlraum 30 mit Druckgas gefüllt ist. Die eine Seite
Schaltkammer werden fest aufeinandergepreßt, da der des Isolierkörpers 31 ist von einem Flansch 33, an
auf der größeren Fläche des Differentialkolbens dem der eine Stromanschluß befestigt ist, abgeschlossen,
lastende Druck überwiegt. Soll eine Trennung der Der andere Stromanschluß 38 ist an einem durchKontakte
herbeigeführt werden, so wird das Ventil 15 40 brochenen Flansch 39 befestigt, welcher gleichzeitig
beispielsweise durch Beaufschlagung des Kolbens 18 zur Führung des beweglichen Kontaktes dienen kann,
von dem Sitz 17 abgehoben und auf den Sitz 16 ge- Der feste Kontakt 35 ist an dem Flansch 33 befestigt,
drückt. Die dadurch stattfindende Entlüftung der Lei- An dem Differentialkolben 36 ist der bewegliche Kontung
12 und des Raumes 11 hat eine rasche Trennung takt 37, welcher hohl ausgebildet ist und durch den
der Kontakte zur Folge. Der Druck in der Schalt- 45 Differentialkolben hindurchgeht, befestigt. Das in dem
kammer bleibt nach wie vor aufrechterhalten, da die Kessel 40 befindliche Druckgas steht im eingeschal-Leitung
9 zwischen Schaltkammer und Druckkessel teten Zustand der Schaltkammer einmal über die Leinicht
unterbrochen wird. tung 41 mit dem Hohlraum 30 der Schaltkammer und
Zum Einleiten des Einschaltvorganges wird das zum anderen über die Leitung 42 mit dem Kolben-Doppelventil
wieder auf den Sitz 17 gestellt. Die Lei- 50 raum 43, in dem sich der mit dem größeren Kofbentung
12 und der Hohlraum 11 werden von Druckgas durchmesser ausgestattete Teil des Differentialkolbens
gefüllt, und der Differentialkolben mit dem beweg- befindet, in Verbindung. Die Leitung 42 wird durch
liehen Kontakt wird nach links bewegt. Somit ist die das Doppelventil 44 an den Kessel angeschlossen,
Einschaltung vollzogen, ohne daß die Schaltkammer indem das Ventil auf den Sitz 45 aufgedrückt wird,
entlüftet werden muß. Es bleibt auch während des 55 Von der Leitung 42 führt eine weitere Leitung 47 zu
Einschaltvorganges die Isolationseigenschaft des einem Zylinder 50, in dem ein Kolben 48 mit einer
Druckgases gewährleistet. Drosselbohrung 49 angeordnet ist. Mit dem Kolben
Um ein Entweichen von Druckgas aus der Schalt- 48 ist ein Ventil 51 fest gekoppelt, welches den Raum
kammer im ausgeschalteten Zustand zu verhindern, 52, in den der hohle bewegliche Kontakt mündet, von
ist der Differentialkolben mit besonderen Dichtungen 60 der Außenluft absperrt. Soll die Trennstelle geöffnet
versehen. Er weist außer den allgemeinen Kolben- werden, dann wird das Ventil 44 mittels des Kolbens
dichtungen an der Stirnseite einen Dichtungsring 19 53 betätigt. Das Ventil wird auf den Sitz 46 gedrückt
auf, der in der Ausschaltstellung auf einem am Ge- und entlüftet die Leitungen 42 und 47 sowie den
häuse 13 vorgesehenen Gegenring 20 zum Aufliegen Kolbenraum 43 und den über dem Kolben 48 befindkommt.
65 liehen Teil des Zylinders 50. Der Differentialkolben
Wenn es sich um Spannungstrennstellen handelt, 36 wird von dem Gasdruck in der Schaltkammer
bei denen eine besonders gute und auch für höchste nach rechts bewegt, und die Kontakte werden getrennt.
Spannungen geeignete Trennstrecke in einer Schalt- Durch die Entlüftung des oberen Teiles des Zylinders
kammer erreicht werden soll, kann der Hohlraum 1 50 wird der Kolben von dem Druckgas im unteren
der Schaltkammer mit einem besonders hochwertigen 70 Teil, welches nur langsam durch die Drosselbohrung
49 entweicht, nach oben bewegt und gibt das Ventil 51 frei. Da diese Vorgänge alle gleichzeitig stattfinden,
kann in dem Augenblick, in dem die Kontakte der Trennstelle geöffnet werden, auch die Beblasung des
entstehenden Lichtbogens einsetzen, und die ionisierten Gase können durch den hohlen Kontakt über den
mit einem Schalldämpfer 54 versehenen Ausblasstutzen 55 entweichen. Das Ventil 51 bleibt nur so
lange geöffnet, bis das Druckgas aus dem unteren Teil des Zylinders 50 durch die Drosselbohrung entwichen
ist. Sobald dies geschehen ist, wird das Ventil entweder durch das auf den Ventilteller treffende Druckgas,
welches durch den Hohlkontakt aus der Schaltkammer strömt, oder durch angeordnete Federn geschlossen.
Damit wird auch die Beblasung der Trennstelle beendet. Mittels der Drosselbohrung,
welche einstellbar ausgeführt sein kann, kann die Dauer der Lichtbogenbeblasung festgelegt werden.
Nachdem das Ventil 51 geschlossen ist, bleibt die Schaltkammer unter vollem Gasdruck im geöffneten
Zustand stehen. Bei geeigneter Konstruktion kann diese Trennstelle gleichzeitig als Spannungstrennstelle
arbeiten.
Soll die Trennstelle wieder geschlossen werden, so wird die Beaufschlagung auf den Kolben 53 aufgehoben
und das Ventil 44 auf den Sitz 45 gedrückt. Sofort strömt Druckgas in die Leitungen 42 und 47,
und auch der Kolbenraum 43 wird mit Druckgas gefüllt, was ein Schließen der Kontakte zur Folge hat,
indem der Differentialkolben nach links bewegt wird. Durch die Bohrung 49 strömt auch wieder Druckgas
in den unteren Teil des Zylinders 50, und die Schaltkammer ist somit für einen neuen Abschaltvorgang
einsatzbereit.
Claims (2)
1. Hochspannungsschalter, bei dem die Kontakttrennung in einer von Druckgas beaufschlagten
Schaltkammer erfolgt, die auch im ausgeschalteten Zustand des Schalters mit Druckgas gefüllt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt der Trennstelle mit einem Differentialkolben
verbunden ist, dessen kleinere Kolbenfläche von dem in der Schaltkammer befindlichen Druckgas
beaufschlagt und dessen größere Kolbenfläche von einem Kolbenraum aus beaufschlagt wird, in dem
der gleiche oder annähernd gleiche Gasdruck herrscht wie in der Schaltkammer, wobei die
Schaltkammer und damit die Kolbenseite mit der kleineren Kolbenfläche mit einem als Druckvorrat
dienenden Gaskessel direkt verbunden ist, während der Kolbenraum an der größeren Fläche
des Differentialkolbens mit dem Druckkessel über ein Ventil verbunden ist (Abb. 1).
2. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgas in der
Schaltkammer, vorzugsweise ein Gas mit hoher Spannungsfestigkeit und Löschwirkung, einen
etwas höheren Druck aufweist als das Druckgas in dem Kolbenraum an der größeren Seite des Differentialkolbens.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 529 949.
Deutsche Patentschrift Nr. 529 949.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,
© 609 837/346 2.57
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEV7884A DE1003321B (de) | 1954-10-06 | 1954-10-06 | Hochspannungsdruckgasschalter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEV7884A DE1003321B (de) | 1954-10-06 | 1954-10-06 | Hochspannungsdruckgasschalter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1003321B true DE1003321B (de) | 1957-02-28 |
Family
ID=7572084
Family Applications (1)
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1003321B (de) |
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1954
- 1954-10-06 DE DEV7884A patent/DE1003321B/de active Pending
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