DE1037551B - Electric flow switch - Google Patents

Electric flow switch

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DE1037551B
DE1037551B DEL25739A DEL0025739A DE1037551B DE 1037551 B DE1037551 B DE 1037551B DE L25739 A DEL25739 A DE L25739A DE L0025739 A DEL0025739 A DE L0025739A DE 1037551 B DE1037551 B DE 1037551B
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Germany
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oil
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DEL25739A
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German (de)
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Dipl-Ing Hellmut Koch
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/24—Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
    • H01H35/40—Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by devices allowing continual flow of fluid, e.g. vane

Description

Bei den bekannten Ölströmungsschaltern, die zur Erzeugung der Löschmittelströmung einen von dem Lichtbogendruck betätigten Kolben benutzen, tritt der Nachteil auf, daß bei der Abschaltung geringer Ströme nicht genügend Druck erzeugt wird, so daß sich längere Lichtbogenzeiten ergeben. Diese führen zu einem hohen Verschleiß an Kontaktmaterial und einer schnellen Verkohlung des Löschmittels. Man hat daher versucht, diese Nachteile der kritischen Strombereiche durch Einrichtungen zu beseitigen, welche eine von dem Lichtbogendruck unabhängige Strömung erzeugen.In the known oil flow switches that are used to generate the extinguishing agent flow one of the Using arc pressure actuated pistons, the disadvantage arises that the shutdown is less Currents insufficient pressure is generated, so that longer arcing times result. This lead to a high wear of the contact material and a rapid charring of the extinguishing agent. One has therefore tries to eliminate these disadvantages of the critical current ranges by means of devices which generate a flow that is independent of the arc pressure.

So sind ölströmungsschalter mit mechanisch wirkenden Pumpen bekannt, die eine in allen Strombereichen gleichbleibende Löschmittelströmung sicherstellen und diese nicht nur zur Lichtbogenlöschung, sondern auch gleichzeitig zum Antrieb des beweglichen Schaltstiftes ausnutzen. An Stelle von Pumpen ist auch schon die Verwendung eines unter Druck stehenden Gases, wie Preßluft, zur Einwirkung auf den ölspiegel innerhalb und außerhalb einer Löschkammer vorgeschlagen worden. Für diese Einrichtungen zur Erzeugung einer gleichbleibenden Ölströmung sind komplizierte Steuerorgane, die besonders bei schnell aufeinanderfolgenden Schaltungen, wie z. B. bei Kurzunterbrechung, mit großem Kraftüberschuß arbeiten müssen, um die gegenläufigen Schaltbewegungen zu beherrschen, notwendig. Hinzu kommt, daß bei allen ölarmen Schaltern, besonders solchen für hohe Spannungen, das Öl schnell verkohlt und an Viskosität zu- und an Durchschlagsfestigkeit abnimmt. Während ersteres die mechanischen Eigenschaften solcher Schalter verschlechtert, beeinflußt letzteres ihre elektrische Eigenschaften nachteilig. Alle bekannten Konstruktionen haben bei Kurzunterbrechung aufwendige Zusatzeinrichtungen nötig, um bei der zweiten AUS-Schaltung wieder genügend öl in die Nähe des Lichtbogens zu bringen.So are oil flow switches with mechanically acting Known pumps that ensure a constant flow of extinguishing agent in all flow ranges and these not only to extinguish the arc, but also to drive the moving one at the same time Use switching pin. Instead of pumps, one can also use one under pressure standing gas, such as compressed air, to act on the oil level inside and outside an extinguishing chamber has been proposed. For these devices to generate a constant oil flow are complicated control organs that are particularly important for switching circuits in rapid succession, such as z. B. with short interruptions, have to work with a large excess of force to counteract the switching movements to master, necessary. In addition, with all low-oil switches, especially those for high voltages, the oil quickly carbonizes and increases in viscosity and decreases in dielectric strength. While the former degrades the mechanical properties of such switches the latter is detrimental to its electrical properties. All known constructions have a short break Elaborate additional equipment is required to get enough oil again when the machine is switched OFF for the second time close to the arc.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen ölströmungsschalter mit erzwungener Ölströmung durch Einwirkung eines unter Druck stehenden Gases, wie Druckluft, auf den ölspiegel. Von den bekannten Anordnungen unterscheidet er sich gemäß der Erfindung dadurch, daß eine von einem Kraftspeicher geschlossen gehaltene Unterbrechungsstelle innerhalb eines teilweise mit Öl gefüllten und unter dem Druck mehrerer Atmosphären stehenden Druckgaskessels angeordnet ist und daß der Kessel mit einem im Zuge der Unterbrechungsstelle liegenden Öl-Auslaßventil versehen ist, bei dessen öffnen die einsetzende aus dem Kessel herausführende ölströmung sowohl die Trennung der Schaltkontakte als auch die Löschung des Lichtbogens bewirkt. Ein solcher wie ein Druckgasschalter wirkender Ölströmungsschalter hat die dem Löschmittel Elektrischer ölströmungsschalterThe invention also relates to an oil flow switch with forced oil flow by the action of a pressurized gas, such as Compressed air on the oil level. According to the invention, it differs from the known arrangements in that an interruption point held closed by an energy store within a partially Filled with oil and placed under the pressure of several atmospheres pressurized gas boiler and that the boiler is provided with an oil outlet valve located in the course of the interruption point is, when opening the oil flow leading out of the boiler and the separation of the Switching contacts as well as the extinguishing of the arc causes. One that acts like a gas pressure switch Oil flow switch has the extinguishing agent Electric oil flow switch

Anmelder:Applicant:

LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22LICENTIA Patent-Verwaltungs-G.m.b.H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Dipl.-Ing. Hellmut Koch, Kassel,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Hellmut Koch, Kassel,
has been named as the inventor

Druckluft eigenen Vorteile, benötigt aber für jede Schaltung infolge ihrer größeren Wärmeaufnahmefähigkeit eine wesentlich geringere ölmenge als ein entsprechender Druckgasschalter Löschluft. Außerdem kann der Schalthub gegenüber einem normalen Druckgasschalter verringert werden, da das öl eine weit höhere Durchschlagsfestigkeit als Luft hat. Als weiterer entscheidender Vorteil ist das nahezu geräuschlose Schalten zu betrachten. Eine vollkommen im öl liegende Unterbrechungsstelle weist gegenüber den üblichen Konstruktionen ölarmer Schalter bezüglich ihrer thermischen Auslegung erhebliche Vorteile auf, da das Öl zur Wärmeabfuhr mit herangezogen wird und diese über die relativ große Fläche des Kessels an die Umgebungsluft abgibt. Die Strombahnen können daher bezüglich ihrer Querschnitte und Anzahl der Kontaktsegmente sparsamer gestaltet werden.Compressed air has its own advantages, but is required for every circuit due to its greater heat absorption capacity a much smaller amount of oil than a corresponding pressure gas switch for extinguishing air. aside from that the switching stroke can be reduced compared to a normal gas pressure switch, since the oil has a far has higher dielectric strength than air. Another decisive advantage is that it is almost noiseless Switching to look at. An interruption point lying completely in the oil points towards the common constructions of low-oil switches have considerable advantages in terms of their thermal design, because the oil is used to dissipate heat and this is applied over the relatively large area of the boiler the ambient air gives off. The current paths can therefore with regard to their cross-sections and number of Contact segments are designed to be more economical.

Um eine starke ölströmung zu erzielen, ist die Unterbrechungsstelle zweckmäßigerweise innerhalb des Kessels in öl angeordnet und weist dabei einen in das öl tauchenden Rohrstutzen aus Isoliermaterial auf, durch den das öl bei der Öffnung des Auslaßventils in die Unterbrechungsstelle eintritt. Diese hat in Weiterbildung der Erfindung einen beweglichen Schaltkontakt, der als unter Federdruck stehender Hohlkolben ausgebildet ist und in einem durch das Öl-Auslaßventil abgeschlossenen Zylinder gleitet. Der Aufbau des Schalters selbst gestaltet sich äußerst einfach, da die Unterbrechungsstelle an zwei Hochspannungsdurchführungen, die durch den geerdeten Druckgaskessel führen, aufgehängt werden kann. Man kann daher auf die teuren Polsäulen der üblichen Schalter verzichten und den Schalter direkt auf dem Boden aufstellen. Diese und weitere Einzelheiten sollen an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.In order to achieve a strong oil flow, the interruption point is expediently inside of the boiler arranged in oil and has a pipe socket made of insulating material that is immersed in the oil through which the oil enters the interruption point when the outlet valve is opened. This has In a further development of the invention, a movable switching contact, which is under spring pressure Hollow piston is formed and slides in a closed by the oil outlet valve cylinder. Of the Construction of the switch itself is extremely simple, as the interruption point is at two high-voltage bushings, which lead through the earthed pressurized gas boiler, can be suspended. You can therefore use the expensive pole columns of the usual Do without switches and place the switch directly on the floor. These and other details should be explained in more detail with reference to the drawing.

In einem druckfesten Kessel 1 befindet sich die Unterbrechungsstelle 2, welche aus von dem Druckgasschalterbau her bekannten Teilen besteht, mit dem festen Kontakt 2 α und dem beweglichen Kontakt 2 b. Beide Kontakte sind an die Hochspannungsdurchführungen 3 angeschlossen. Der Strom wird demThe interruption point 2, which consists of parts known from pressure gas switch construction, is located in a pressure-resistant boiler 1, with the fixed contact 2 α and the movable contact 2 b. Both contacts are connected to the high-voltage bushings 3. The current becomes that

«09 599/453«09 599/453

Claims (8)

beweglichen Kontakt ül>er die Gleitkontakte 4 zugeführt. Innerhalb der Schaltkontakte sind Abbrandelektroden 5 und 6 angeordnet, auf die der Lichtbogen nach der Trennung der Schaltkontakte übergeht. Der bewegliche Kontakt 2 & steht unter dem Druck der Feder 7, die ihn in der Einschaltstelle fest gegen den Kontakt 2c preßt. Der Kontakt 2 b ist als Hohlkolben ausgebildet, derart, daß er beim Durchfluß des Öls durch die Unterbrechungsstelle von diesem in seine Ausschaltstellung bewegt wird. Am Ende der Unterbrechungssteile ist das Auslaßventil 8 angeordnet, welches einen federbelasteten Kolben 9 besitzt. Bei Beaufschlagung dieses Kolbens mit Druckluft zwecks Ausschaltung des Schalters wird das Ventil 8 geöffnet. Der Rohrstutzen 10 hat einmal den Zweck, stets das kälteste öl an die Unterbrechungsstelle heranzuführen (infolge der Erwärmung des ganzen Schalters durch den Xennstrom befindet sich am Boden des Kessels das kälteste öl), zum anderen soll sichergestellt sein, daß auch bei unzulässig starkem Absinken des Öl- ao Spiegels noch öl in die Unterbrechungsstelle gelangt. Die Höhe des Öls kann durch ein Ölstandsglas 11 l>eobachtet werden. Um den Schaltkontakt 2 b in der Ausschaltstellung festhalten zu können, ist eine Arretiervorrichtung 12 vorgesehen, die bei Freigabe des Antriebskolbens 13 den an dem Federbalg 14 befestigten Stift 15 vor d;n beweglichen Kontakt legt. Mit dieser Arretiervorrichtung kann eine Anzeigevorrichtung 16 für den Schaltzustand des Schalters gekuppelt sein. Das ausgestoßene öl wird durch eine Rohrleitung 17 einer Reinigungsanlage 18 zugeführt und von hier über eine Pumpvorrichtung 19 und Rohrleitung 20 wieder dem Kessel zugeleitet, über eine andere Leitung 21 kann zusätzlich weiteres öl in den Kessel gepumpt werden. Mit 22 ist eine Druckluftleitung bezeichnet, über die der Kessel wieder auf den normalen Druck aufgefüllt werden kann, falls dieser nachgelassen hat, 25 ist das dazugehörige Druckluftmanometer. Sollte der Schalter über seine Nennausschaltleistung belastet oder aus einem sonstigen Grunde versagen und der Lichtbogen nach Beendigung des Schaltvorganges nicht gelöscht werden, so tritt in dem Kessel 1 eine Druckerhöhung ein, und diese könnte im ungünstigsten Falle den Schalter zur Explosion bringen. Um dies zu vermeiden, ist die Umgehungsleitung 23 mit dem Sicherheitsventil 24 vorgesehen. Eine unzulässige Druckerhöhung verursacht das Ansprechen des Sicherheitsventils. Druckluft gelangt jetzt vor den Kolben 9 und bewirkt abermaliges öffnen des Auslaßventils 8 und damit eine Wiederholung des Löschvorgangs. Bleibt auch dieser Versuch erfolglos, so wird das Ventil so lange offengehalten, bis sich der ölspiegel auf die Höhe des Krümmereinlasses 10 abgesenkt hat. Die Wirkungsweise des Schalters ist folgende: Im ein- und ausgeschalteten Zustand ist die Unterbrechungsstelle mit öl gefüllt. Wird durch ein Ausschaltkommando der Kolben 9 mit Druckluft beaufschlagt, so öffnet das Ventil 8, und die innerhalb des Kessels aufgespeicherte Druckluft treibt das öl durch die Unterbrechungsstelle und öffnet dabei gleichzeitig die Kontakte 2 α und 2b. Der entstehende Lichtbogen wird stark gekühlt und erlischt innerhalb der ersten Halbwelle durch das ständig frisch nachgeführte Löschmittel. Die verbrauchten Löschmittelteile werden sofort aus dem Kessel herausgebracht und kommen daher nicht mehr mit dem zurückgebliebenen öl in Berührung. Nach dem Durchlaufen der Reinigungsanlage 18 werden sie in gesäubertem Zustand wieder in den Kessel zurückgepumpt. Der bewegliche Schaltkontakt 2 b wird in der Ausschaltlage durch die Vorrichtung 13, 15 in der Ausschaltstellung gehalten. Bei der Freigabe dieser \^orrichtung drückt dann die Feder 7 den Kontakt in die Einschaltstellung zurück. Auch bei Kurzunterbrechung kann der Schaltvorgang innerhalb kürzester Zeit erfolgen, da in diesem Falle nur das Auslaßventil kurzzeitig zweimal geöffnet zu werden braucht, ohne daß die Verriegelungsvorrichtung in Tätigkeit tritt. Der Ölverbrauch selbst beträgt nur wenige Liter Öl für jede Ausschaltung, da dieses aber wieder nachgefüllt wird, so tritt praktisch kein Verlust an Löschmittel auf. Werden mehrere Unterbrechungsstellen benötigt, so werden diese elektrisch in Reihe, aber hydraulisch parallel geschaltet.movable contact ül> he the sliding contacts 4 supplied. Consumption electrodes 5 and 6 are arranged within the switching contacts, to which the arc passes after the switching contacts have been separated. The movable contact 2 & is under the pressure of the spring 7, which presses it firmly against the contact 2c in the switch-on point. The contact 2 b is designed as a hollow piston in such a way that it is moved into its switched-off position when the oil flows through the interruption point. The outlet valve 8, which has a spring-loaded piston 9, is arranged at the end of the interruption parts. When this piston is pressurized with compressed air in order to switch off the switch, the valve 8 is opened. The purpose of the pipe socket 10 is to always bring the coldest oil to the point of interruption (due to the heating of the entire switch by the Xennstrom, the coldest oil is at the bottom of the boiler); Oil ao level still oil reaches the interruption point. The level of the oil can be observed through an oil level glass 11 l. In order to be able to hold the switching contact 2b in the switched-off position, a locking device 12 is provided which, when the drive piston 13 is released, places the pin 15 attached to the bellows 14 in front of the movable contact. A display device 16 for the switching state of the switch can be coupled to this locking device. The ejected oil is fed through a pipeline 17 to a cleaning system 18 and from here fed back to the boiler via a pumping device 19 and pipeline 20; additional oil can also be pumped into the boiler via another line 21. A compressed air line is designated by 22, via which the boiler can be refilled to normal pressure if this has decreased, 25 is the associated compressed air manometer. If the switch is loaded beyond its rated breaking capacity or fails for any other reason and the arc is not extinguished after the switching process has ended, a pressure increase occurs in the boiler 1, and in the worst case this could cause the switch to explode. In order to avoid this, the bypass line 23 with the safety valve 24 is provided. An impermissible pressure increase causes the safety valve to respond. Compressed air now arrives in front of the piston 9 and causes the outlet valve 8 to open again and thus a repetition of the extinguishing process. If this attempt also remains unsuccessful, the valve is kept open until the oil level has dropped to the level of the manifold inlet 10. The function of the switch is as follows: When switched on and off, the interruption point is filled with oil. If the piston 9 is pressurized with compressed air by a switch-off command, the valve 8 opens and the compressed air stored within the boiler drives the oil through the interruption point and at the same time opens the contacts 2α and 2b. The resulting arc is strongly cooled and is extinguished within the first half-wave due to the constantly freshly replenished extinguishing agent. The used extinguishing agent parts are immediately removed from the boiler and therefore no longer come into contact with the remaining oil. After passing through the cleaning system 18, they are pumped back into the boiler in a cleaned state. The movable switching contact 2 b is held in the switched-off position by the device 13, 15 in the switched-off position. When this device is released, the spring 7 pushes the contact back into the switched-on position. Even with a short interruption, the switching process can take place within a very short time, since in this case only the outlet valve needs to be opened twice for a short time without the locking device being activated. The oil consumption itself is only a few liters of oil for each switch-off, but since this is refilled, there is practically no loss of extinguishing agent. If several interruption points are required, they are connected electrically in series, but hydraulically in parallel. 1. Elektrischer Ölströmungsschalter mit ein;r oder mehreren LTnterbrechungsstelIen, die im ein- und ausgeschalteten Zustand unter Drucköl stehen, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem Kraftspeicher (7) geschlossen gehaltene Unterbrechungsstelle (2) innerhalb eines teilweise mit öl angefüllten und unter dem Druck mehrerer Atmosphären stehenden Druckgaskessels (1) angeordnet ist und daß der Kessel mit einem im Zuge der Unterbrechungsstelle (2 a, 2 b) liegenden Öl-Auslaßventil (8) versehen ist, bei dessen Öffnen eine aus dem Kessel herausführende ölströmung einsetzt, welche sowohl die Trennung der Schaltkontakte als auch die Löschung des Lichtbogens bewirkt.1. Electrical oil flow switch with one or more L T nterbrechungsstelIen, which are in the switched on and off state under pressure oil, characterized in that one of an energy storage device (7) held closed interruption point (2) within a partially filled with oil and below the pressure of several atmospheres standing pressurized gas boiler (1) is arranged and that the boiler is provided with an oil outlet valve (8) located in the course of the interruption point (2 a, 2 b) , when opened, an oil flow out of the boiler begins, which causes both the separation of the switching contacts and the extinguishing of the arc. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Mehrfachunterbrechung mehrere Unterbrechungsstellen elektrisch in Reihe und hydraulisch parallel geschaltet sind.2. Switch according to claim 1, characterized in that several interruptions Interruption points are connected electrically in series and hydraulically in parallel. 3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsstelle einen aus Isoliermaterial bestehenden und an die tiefste Stelle des Ölbehälters reichenden Eintrittsstutzen besitzt.3. Switch according to claim 1, characterized in that the interruption point one off Insulating material existing and reaching the deepest point of the oil tank inlet nozzle owns. 4. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Schaltkontakt als unter Federdruck stehender Hohlkolben ausgebildet ist und dieser in einem durch das Öl-Auslaßventil abgeschlossenen Zylinder gleitet.4. Switch according to claim 1 and 2, characterized in that the movable switching contact is designed as a hollow piston under spring pressure and this in one through the oil outlet valve locked cylinder slides. 5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Arretiervorrichtung für die Ausschaltstellung des beweglichen Schaltkontaktes über einen Federbalg in den Druckgaskessel eingeführt und mit einem Isolierzwischenstück versehen ist.5. Switch according to claim 4, characterized in that a locking device for the Switch-off position of the movable switching contact introduced into the pressurized gas boiler via a bellows and is provided with an insulating spacer. 6. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Kessel ausströmende öl diesem über eine Reinigungsanlage wieder zugeführt wird.6. Switch according to claim 1, characterized in that the flowing out of the boiler oil is fed back to this via a cleaning system. 7. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sicherheitsvorrichtungen vorhanden sind, die bei unzulässigem Druckanstieg im Kessel ein öffnen des Auslaßventils hervorrufen.7. Switch according to claim 1, characterized in that that safety devices are in place, which in the event of an impermissible rise in pressure in the boiler cause the exhaust valve to open. 8. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Verbindung mit dem Kessel arbeitendes und einstellbares Sicherheitsventil so lange öffnet, bis der Kesseldruck seinen Normalwert erreicht hat.8. Safety device according to claim 7, characterized in that a in connection with The adjustable safety valve working in the boiler opens until the boiler pressure is reached has reached its normal value. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © «09 599/453 8.58© «09 599/453 8.58
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3526734A (en) * 1967-11-06 1970-09-01 Ite Imperial Corp Dead tank gas blast circuit breaker with interrupter structure immersed in low pressure of dead tank
US4698469A (en) * 1985-05-15 1987-10-06 Alsthom Sulfur hexafluoride circuit breaker operating in a very low temperature environment

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US3526734A (en) * 1967-11-06 1970-09-01 Ite Imperial Corp Dead tank gas blast circuit breaker with interrupter structure immersed in low pressure of dead tank
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