DE1100761B

DE1100761B - High voltage compressed air switch

Info

Publication number: DE1100761B
Application number: DEV13889A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erwin Maass
Original assignee: Continental Elektronidustrie AG
Current assignee: Continental Elektronidustrie AG
Priority date: 1958-02-21
Filing date: 1958-02-21
Publication date: 1961-03-02
Also published as: CH372724A; FR1217416A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Hochspannungsdruckluftschalter mit einer auf Hochspannungspotential befindlichen Schaltkammer, die sowohl in der Ein- als auch in der Ausschaltstellung von Druckluft beaufschlagt ist und in deren Innerem sich die Schaltstelle befindet. Das bewegliche Kontaktstück ist mit einem Antriebskolben versehen, der über die Steuerluftleitung pneumatisch betätigt wird. Hierbei erfolgt das Ausschalten beispielsweise durch Zuführen der Druckluft in die Steuerluftleitung und das Einschalten durch Wegnahme der Druckluft aus der Steuerluftleitung. In der Ausschaltstellung wird dabei das bewegliche Kontaktstück durch den Betriebsdruck im Behälter entgegen der Kraft einer beim Ausschalten gespannten Feder gehalten. Diese Feder bewegt dann bei Wegnahme der Druckluft in der Steuerleitung das Kontaktstück in die Einschaltstellung. Durch die Verwendung einer solchen Einschaltfeder besteht die Gefahr, daß bei Wegbleiben der Druckluft im Schadensfalle ein unbeabsichtigtes Einschalten eintritt, was zu nachteiligen Folgen führen kann, und zwar vornehmlich dann, wenn pro Pol nur eine Schaltstelle vorhanden ist.The invention relates to high-voltage compressed air switches with a high-voltage potential located switching chamber, both in the on and in the off position of compressed air is acted upon and the switching point is located inside. The moving contact piece is with equipped with a drive piston that is pneumatically operated via the control air line. This takes place switching off, for example, by feeding compressed air into the control air line and switching on by removing the compressed air from the control air line. In the switch-off position, the movable contact piece by the operating pressure in the container against the force of a switch off held tensioned spring. This spring then moves the when the compressed air is removed in the control line Contact piece in the switch-on position. By using such a closing spring, there is the Risk of unintentional switching on if the compressed air is not available in the event of damage, which can lead to disadvantageous consequences, especially if only one per pole Switching point is available.

Um bei Schaltern der vorstehend gekennzeichneten Art zu vermeiden, daß bei Wegbleiben der Druckluft eine Betätigung des Schalters eintritt, erfolgt erfindungsgemäß die pneumatische Steuerung des Antriebskolbens so über ein in die Steuerluftleitung eingefügtes Umschaltventil, daß der Antriebskolben beim Ausschalten durch die Steuerluft, dagegen beim Einschalten durch die in der Schaltkammer anstehende Kammerluft bewegt wird.In order to avoid with switches of the type identified above that if the compressed air is absent an actuation of the switch occurs, the pneumatic control of the drive piston takes place according to the invention so via a switching valve inserted in the control air line that the drive piston when switched off by the control air, on the other hand when switched on by the air in the switching chamber Chamber air is moved.

Es wird also, ohne an der bisherigen, sehr einfachen Steuerungsweise durch eine einzige Steuerleitung etwas zu ändern, in diesem Falle bewirkt, daß das bewegliche Kontaktstück beide Schaltstellungen unmittelbar durch Drucklufteinwirkung einnimmt. Das Entweichen der Druckluft im Behälter durch einen Schaden vermag daher hier nicht eine ungewollte Bewegung des beweglichen Kontaktstückes herbeizuführen, weil für dessen Bewegung im Ein- und Ausschaltsinne das Vorhandensein von Druckluft Voraussetzung ist.It is thus, without affecting the previous, very simple control method using a single control line to change something, in this case causes the movable contact piece to both switch positions immediately ingested by the action of compressed air. The escape of the compressed air in the container through a Damage can therefore not cause an unwanted movement of the movable contact piece here, because the presence of compressed air is a prerequisite for its movement in the switch-on and switch-off direction is.

Das in die Steuerluftleitung eingefügte Umschaltventil schaltet bei Wegnahme der Steuerluft in der Steuerluftleitung durch Federkraft um, wodurch Kammerluft dem Antriebskolben zuströmt und das bewegliche Schaltstück in die Einschaltstellung bringt. Bei Zufuhr von Steuerluft in die Steuerluftleitung schaltet das Umschaltventil um, und es gelangt durch die Steuerluft bei gleichzeitiger Betätigung des Kolbens des Blasventils der Antriebskolben mit dem Schaltstück in die Ausschaltstellung.The switching valve inserted in the control air line switches when the control air is removed in the Control air line by spring force, whereby chamber air flows to the drive piston and the moves the moving contact piece into the ON position. When supplying control air into the control air line the switching valve switches over and it passes through the control air when actuated at the same time of the piston of the blow valve, the drive piston with the switching element in the switch-off position.

In der Einschaltstellung wird das bewegliche Ho chspannungs druckluf ts ehalt erThe movable high-voltage compressed air is maintained in the switch-on position

Anmelder:Applicant:

Continental ElektroindustrieContinental electrical industry

Aktiengesellschaft Voigt & Haeffher,Aktiengesellschaft Voigt & Haeffher,

Frankfurt/M., Hanauer Landstr. 142-172Frankfurt / M., Hanauer Landstr. 142-172

Dipl.-Ing. Erwin Maass, Frankfurt/M.,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Erwin Maass, Frankfurt / M.,
has been named as the inventor

Schaltstück an dem federnden Gegenkontaktstück durch den Druck der Luft in der Schaltkammer gehalten. Es dient also die Kammerluft zur Erzeugung des. Kontaktdruckes, und es verschwindet der Kontaktdruck, wenn die Luft in der Schaltkammer wegbleibt. Um in diesem Falle den Kontaktdruck aufrechtzuerhalten, wird das bewegliche Kontaktstück in der Einschaltstellung durch einen Permanentmagneten gehalten.Switching piece held on the resilient mating contact piece by the pressure of the air in the switching chamber. The chamber air is used to generate the contact pressure, and the contact pressure disappears, when there is no air in the switching chamber. In order to maintain the contact pressure in this case, the moving contact piece is in the switched-on position by a permanent magnet held.

In der Abbildung, die zur Erläuterung der Erfindung dient, ist 1 die Schaltkammer, in der sich das ortsfeste federnde Schaltstück 2 und die Löschkammer 3 mit dem Schaltstück 4 befinden. Letzteres ist mit dem Abbrandkontakt 5 fest verbunden, der über die Antriebsstange 6 mit dem Kolben 7 ein einteiliges Ganzes bildet. Der Blasventilteller 8 ist mit dem Kolben 9 fest verbunden und zugleich verschiebbar auf der Antriebsstange 6 gelagert. Der Kolben 7 wird durch die Kammerluft und der Kolben 9 durch die Steuerluft betätigt. Die Zuführung der Luft erfolgt über das Zwischenventil 10, dessen Kolbenstange 11 unter der Einwirkung der Feder 12 steht. Die beiden Kolben 13 und 14 verbinden die Rohrleitung 15 entweder mit der Außenluft oder mit der Kammerluft. Der Kolben 16, der unter der Einwirkung der Feder 12 steht, wird beim Ausschaltvorgang vom Druck in der Steuerleitung 17 beaufschlagt und verhindert durch seine Verschiebung die Zufuhr der Kammerluft aus der Leitung 18 zur Leitung 15. Der Kolben 9, der durch die Steuerluft beaufschlagt wird, bewegt sich im Raum 19. Beide Seiten des Kolbens 9 stehen über die enge Bohrung 20 in Verbindung. Im Raum 19 bewegt sich außerdem der Kolben 21, der verschiebbar auf dem Verbindungsstück 8 α zwischen Kolben 9 und Blasventilteller 8 angeordnet ist und unter der Einwirkung der Kraft der Feder 22 steht. Durch die Bewegung des Kolbens 9 wird der Blas-In the figure, which serves to explain the invention, 1 is the switching chamber in which the stationary, resilient switching piece 2 and the quenching chamber 3 with the switching piece 4 are located. The latter is firmly connected to the arcing contact 5, which forms a one-piece whole with the piston 7 via the drive rod 6. The blow valve disk 8 is firmly connected to the piston 9 and at the same time slidably mounted on the drive rod 6. The piston 7 is actuated by the chamber air and the piston 9 by the control air. The air is supplied via the intermediate valve 10, the piston rod 11 of which is under the action of the spring 12. The two pistons 13 and 14 connect the pipeline 15 either with the outside air or with the chamber air. The piston 16, which is under the action of the spring 12, is acted upon by the pressure in the control line 17 when it is switched off and, through its displacement, prevents the supply of chamber air from the line 18 to the line 15. The piston 9, which is acted upon by the control air , moves in space 19. Both sides of the piston 9 are connected via the narrow bore 20. The piston 21, which is displaceably arranged on the connecting piece 8 α between the piston 9 and the blow valve disk 8 and is under the action of the force of the spring 22, also moves in the space 19. The movement of the piston 9 causes the blowing

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ventilteller 8 mitbewegt. Der Kolben 21 liegt in der Einschaltstellung durch die Feder 22 am Kolben 9 an. Trifft beim Ausschaltvorgang die Steuerluft auf den Kolben 9, so bleibt zuerst die enge Bohrung 20 wirkungslos. Der Kolben 21 wird vom - Kolben 9 mitbewegt und hierbei die Feder 22 zusammengedrückt. In der gezeichneten Stellung- verschließt der Kolben 21 den ins Freie führenden Verbindungskanal 23. Er wird in dieser Lage durch die anstehende Druckluft im Raum 19 gehalten. Die Rückbewegung des Blasventiltellers 8 wird beim Ausschaltvorgang langsam erfolgen, und zwar entsprechend dem Zutritt der Steuerluft aus der Leitung 17 über die enge Bohrung 20 des Kolbens 9. Es wird so die Beblasung des Kontaktstückes 4 für eine genügend lange Zeit aufrechterhalten. Der Raum 24 des Kolbens 7 steht über eine ringförmige öffnung 25 mit dem Raum 19 in Verbindung·. 26 ist ein Permanentmagnet, der zwecks Aufrechterhaltung des Kontaktdruckes den Kolben 7 in der Einschaltstellung festhält.valve plate 8 moves with it. In the switched-on position, the piston 21 rests against the piston 9 through the spring 22. If the control air hits the piston 9 during the switch-off process, the narrow bore 20 initially remains ineffective. The piston 21 is moved along with the piston 9 and the spring 22 is compressed in the process. In the position shown, the piston 21 closes the connecting channel 23 leading into the open is held in this position by the compressed air in space 19. The return movement of the blow valve disk 8 will be done slowly during the switch-off process, according to the access of the Control air from the line 17 through the narrow bore 20 of the piston 9. It is the blowing of the Maintained contact piece 4 for a long enough time. The space 24 of the piston 7 protrudes an annular opening 25 in communication with the space 19. 26 is a permanent magnet, the purpose of Maintaining the contact pressure holds the piston 7 in the on position.

Die Abbildung zeigt den Druckluftschalter in der Ausschaltstellung. Durch die in der Leitung 17 anstehende Druckluft wird der Kolben 21 in der gezeichneten Stellung gehalten. Ferner ist der Kolben 7 über die ringförmige Verbindung 25 von der Steuerluft beaufschlagt, und damit wird das Schaltstück 4 über die Antriebsstange 6 in der Ausschaltstellung gehalten. In dieser Stellung wird der Blasventilteller 8 durch die Kammerluft geschlossen gehalten. Bleibt aus irgendeinem Grunde die Kammer- und die Steuerluft weg, so ändert sich nichts an der Stellung des Schaltstückes 4. Der Schalter bleibt ausgeschaltet. Lediglich die Feder 22 wird den Kolben 21 bis zum Kolben 9 verschieben. Ferner wird die Feder 12 die Kolbenstange 11 des Zwischenventils 10 nach rechts bewegen und die Leitung 18 mit der Leitung 15 verbinden. Ist der Schaden behoben und kommt die Steuer- und Kammerluft wieder, so geht durch die Steuerluft in der Leitung 17 die Kolbenstange 11 des Zwischenventils 10 wieder in die gezeichnete Stellung. Die Leitung 15 wird dadurch gegen die Leitung 18 durch den Kolben 14 abgeschlossen. Der Zylinder 24 wird über die ringförmige Öffnung 25 wieder unter Druck gesetzt. Das Schaltstück 4 verbleibt in der Ausschaltstellung, denn die Fläche des Kolbens 7 ist größer als die des Kolbens 9. Über die Bohrung 20 wird der Kolben 21 vom Steuerdruck beaufschlagt und so die Verbindung 23 durch den Kolben 21 wieder verschlossen. Der normale Ausschaltzustand ist wiederhergestellt.The illustration shows the compressed air switch in the off position. By the pending in line 17 Compressed air, the piston 21 is held in the position shown. Furthermore, the piston 7 is is acted upon by the control air via the annular connection 25, and the contact piece 4 held in the switch-off position via the drive rod 6. In this position, the blow valve disk 8 kept closed by the chamber air. For whatever reason, what remains is the chamber and control air away, nothing changes in the position of the switching piece 4. The switch remains switched off. Only the spring 22 will move the piston 21 as far as the piston 9. Furthermore, the spring 12 is the Move the piston rod 11 of the intermediate valve 10 to the right and connect the line 18 to the line 15. Once the damage has been repaired and the control and chamber air comes back, it goes through Control air in line 17 returns the piston rod 11 of the intermediate valve 10 to the position shown. The line 15 is thereby closed off from the line 18 by the piston 14. The cylinder 24 is pressurized again via the annular opening 25. The contact 4 remains in the Switch-off position, because the area of the piston 7 is larger than that of the piston 9. Via the bore 20 the piston 21 is acted upon by the control pressure and so the connection 23 is closed again by the piston 21. The normal power-off state is restored.

Zur Einschaltung wird der Druck in der Steuerleitung 17 weggenommen. Die Feder 12 verschiebt die Kolbenstange 11 des Zwischenventils 10 nach rechts und stellt eine Verbindung der Leitung 18 mit der Leitung 15 her. Die Kammerluft drückt auf den Kolben 7, der die Antriebsstange 6 und damit das bewegliehe Schaltstück 4 in die Einschaltstellung bringt. Bei der Einschaltbewegung bleibt der Blasventilteller 8 in Ruhe, und der Kolben 21 wird durch die Kraft der Feder 22 an den Kolben 9 geschoben, da der Druck im- Raum 19 über die Leitung 17 verschwunden ist. Der Kolben 7 liegt in der linken Endstellung an dem Permanentmagneten 26 an, so- daß beim Wegbleiben der Kammerluft aus irgendeinem Grunde der Kontaktdruck aufrechterhalten bleibt.To switch on, the pressure in the control line 17 is removed. The spring 12 moves the Piston rod 11 of the intermediate valve 10 to the right and connects the line 18 with the Line 15. The chamber air presses on the piston 7, which the drive rod 6 and thus the movable Brings switching piece 4 into the on position. The blow valve disk remains during the switch-on movement 8 at rest, and the piston 21 is pushed against the piston 9 by the force of the spring 22, there the pressure in space 19 via line 17 has disappeared. The piston 7 is in the left end position to the permanent magnet 26, so that if there is no chamber air from any Basically the contact pressure is maintained.

ίο Wie üblich liegt nach Trennen der Schaltstücke 2, 4 ein hochohmiger Widerstand 27 parallel zur Unterbrechungsstelle, und dieser Parallelstromkreis wird durch Trennen der Schaltstücke 28, 29 verzögert geöffnet. Die Betätigungseinrichtung hierfür ist nicht dargestellt.ίο As usual, after separating the contact pieces 2, 4 a high-resistance resistor 27 in parallel with the interruption point, and this parallel circuit becomes by separating the contact pieces 28, 29 opened with a delay. The actuator for this is not shown.

Claims

Patent claims:

1. High-voltage compressed air switch with a switching chamber located on high-voltage potential, which is located in the one as well as in the. Switch-off position is acted upon by compressed air and inside the switching point is located, the movable contact piece is provided with a drive piston which is pneumatically actuated, characterized in that the pneumatic actuation of the drive piston so over . a changeover valve inserted into the control air line takes place so that the drive piston is moved by the control air when it is switched off, but by the chamber air in the switching chamber when it is switched on.

2. Compressed air switch according to claim 1, characterized in that the control air line

(17) inserted changeover valve (10) when removed -the control air- in the control air line toggles by spring force (12), creating chamber air The drive piston (7) flows through the line (18) and the moving contact piece (4) Brings into the on position, while the valve is supplied with control air in the line (17) (10) switches and through the control air while actuating the piston (9) with the The blower valve disk (8) the drive piston (7) with the contact piece (4) moves into the switch-off position.

3. Compressed air switch according to claim 1 and 2, characterized in that the drive piston (7), which is fixed to the movable contact piece (4)

. connected, in the on position. a permanent magnet (26) is held.

Considered publications:
German patent specifications No. 555 830, 751 056,
141;

British Patent Nos. 700 491, 770 100;
U.S. Patent No. 2,810,046.

1 sheet of drawings