DE1104020B

DE1104020B - Electric switch

Info

Publication number: DE1104020B
Application number: DES61879A
Authority: DE
Inventors: Werner Kohler; Dipl-Ing Walter Schimming
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-02-24
Filing date: 1959-02-24
Publication date: 1961-04-06

Description

Elektrischer Schalter Zum Antrieb elektrischer Schalter verwendet man vielfach Druckluft, die dem Schalter zur Betätigung aus einem Speicher zugeführt wird. Der Druck im Speicher wird durch einen Kompressor aufrechterhalten, der in Abhängigkeit vom Druck gesteuert wird. Je nach der Größe des Speichers und der Feinheit der Steuerung kann der Druck recht genau eingehalten werden.Electrical switch Used to drive electrical switches one often compressed air, which is supplied to the switch for actuation from a memory will. The pressure in the accumulator is maintained by a compressor that is installed in Depending on the pressure is controlled. Depending on the size of the memory and the fineness the control, the pressure can be kept quite precisely.

Derartige Druckluftantriebe werden auch zum Antrieb von Schaltern verwendet, deren Gehäuse gasdicht verschlossen und mit einem gasförmigen Löschmittel, insbesondere SF, und/oder SeFs, gefüllt ist. Da die Löschfähigkeit dieser Gase mit steigendem Druck zunimmt, verwendet man vielfach Gasfüllungen, die unter einem höheren Druck als Atmosphärendruck von beispielsweise 3 bis 5 Atmosphären stehen. Um diesen Gasdruck aufrechtzuerhalten, der durch unvermeidliche Leckverluste und Zersetzung des Gases im Lichtbogen absinken kann, könnte man an sich das Schaltergehäuse an einen Gasbehälter anschließen, dessen Druck ebenso wie bei einer Druckluftanlage durch einen Kompressor auf dem gewünschten Wert gehalten wird. Eine derartige Anordnung ist aber verwickelt und kostspielig.Such compressed air drives are also used to drive switches, the housing of which is sealed gas-tight and filled with a gaseous extinguishing agent, in particular SF and / or SeFs. Since the extinguishing capacity of these gases increases with increasing pressure, gas fillings are often used which are at a pressure higher than atmospheric pressure of, for example, 3 to 5 atmospheres. In order to maintain this gas pressure, which can drop due to inevitable leakage losses and decomposition of the gas in the arc, the switch housing could be connected to a gas container, the pressure of which is kept at the desired value by a compressor, just like in a compressed air system. However, such an arrangement is complicated and expensive.

Die Erfindung sorgt für die Konstanthaltung des L öschmitteldruckes in einfacher Weise dadurch, daß erfindungsgemäß eine durch Druckluft hervorgerufene Kraft auf einen das gasförmige Löschmittel enthaltenden Raum einwirkt, dessen Volumen veränderbar ist, um den Druck des Löschmittels im Schalter konstant zu halten. Bei der Erfindung werden also die für die Konstanthaltung des Luftdruckes ohnehin notwendigen Mittel auch zum Konstanthalten des Löschmitteldruckes verwendet.The invention ensures that the extinguishing agent pressure is kept constant in a simple manner in that according to the invention a caused by compressed air Force acts on a space containing the gaseous extinguishing agent, the volume of which can be changed in order to keep the pressure of the extinguishing agent in the switch constant. at of the invention are the ones necessary for keeping the air pressure constant anyway Means also used to keep the extinguishing agent pressure constant.

Die Erfindung kann besonders vorteilhaft mit zwei Faltenbälgen verwirklicht werden, die eine gemeinsame Stirnwand besitzen. Den einen Faltenbalg verbindet man mit dem Druckluftsystem des Schalters. Der andere steht mit dem mit gasförmigen Löschmittel gefüllten Schaltergehäuse in Verbindung. Beim Abnehmen des Gasdruckes im Schaltergehäuse wird durch die von der Druckluft in dem einen Faltenbalg ausgeübte gleichbleibende Kraft der andere, dem gasförmigen Löschmittel zugeordnete Faltenbalg zusammengedrückt, bis ein entsprechend großer Gegendruck wieder erreicht ist. Die Regelung des Löschmitteldruckes ist stufenlos. Da der Druck der Druckluft recht genau konstant gehalten werden kann, wird auch der Druck des gasförmigen Löschmittels in gewünschter Weise konstant gehalten.The invention can be implemented particularly advantageously with two bellows that have a common front wall. One of the bellows is connected with the compressed air system of the switch. The other stands with the one with gaseous Extinguishing agent-filled switch housing in connection. When reducing the gas pressure in the switch housing is exerted by the compressed air in one of the bellows constant force of the other bellows assigned to the gaseous extinguishing agent pressed together until a correspondingly high counterpressure is reached again. the Regulation of the extinguishing agent pressure is stepless. Since the pressure of the compressed air is right can be kept exactly constant, so is the pressure of the gaseous extinguishing agent kept constant in the desired manner.

Die Erfindung ist nicht auf Anordnungen beschränkt, bei denen der Druck im Druckluftsystem gleich dem Druck des gasförmigen Löschmittels im Schaltergehäuse ist. Man kann z. B. bei einem höheren Druck im Druckluftsystem ein Reduzierventil auf der Druckluftseite vorsehen, das den auf das gasförmige Löschmittel einwirkenden Druck auf den gewünschten Wert bringt. Eine andere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, die aufeinander wirkenden Flächen der beiden Faltenbälge den unterschiedlichen Drücken entsprechend zu bemessen. Die Bemessung erfolgt nach der Maßgabe, daß das Produkt aus Druck und beaufschlagter gegeneinander wirkender Fläche für die Druckluft und das gasförmige Löschmittel gleich sein muß. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die von der Druckluft ausgeübte Kraft durch ein geeignetes Hebelsystem auf den zum Konstanthalten des Gasdruckes erforderlichen Wert zu übersetzen. Die genannten mechanischen Lösungen sind Anordnungen mit pneumatischer Übersetzung im allgemeinen vorzuziehen, da sie leichter einstellbar und weniger anfällig sind.The invention is not limited to arrangements in which the The pressure in the compressed air system is equal to the pressure of the gaseous extinguishing agent in the switch housing is. You can z. B. at a higher pressure in the compressed air system a reducing valve Provide on the compressed air side that the acting on the gaseous extinguishing agent Bringing pressure to the desired value. There is another advantageous possibility therein, the interacting surfaces of the two bellows are different Press to be dimensioned accordingly. The dimensioning is based on the proviso that the Product of the pressure and the counteracting area for the compressed air and the gaseous extinguishing agent must be the same. There is another possibility therein, the force exerted by the compressed air by a suitable lever system to translate the value required to keep the gas pressure constant. The mentioned mechanical solutions are arrangements with pneumatic translation in general preferable as they are easier to adjust and less vulnerable.

Die beiden Faltenbälge werden zweckmäßig in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, das als Schutz für die Faltenbälge dient. Die gemeinsame Stirnwand, die mit den beiden Faltenbälgen verbunden ist, wird mit Vorteil kolbenähnlich in dem gemeinsamen Gehäuse geführt. Die Faltenbälge können dann nur geradlinig in Richtung ihrer Längsachse verformt werden. Dabei ist darauf zu achten, daß nur eine geringe Reibung zwischen der Stirnwand und dem Gehäuse auftritt.The two bellows are expediently in a common housing housed, which serves as protection for the bellows. The common front wall, which is connected to the two bellows is advantageously piston-like in out of the common housing. The bellows can then only go straight in the direction their longitudinal axis are deformed. Care should be taken that only a small Friction occurs between the end wall and the housing.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Fig. 1 und 2, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of Figs. 1 and 2, in which an embodiment of the invention is shown.

Fig.1 zeigt einen Leistungsschalter, der vier in Reihe liegende Schaltkammern 1 aufweist. Je zwei der Schaltkammern 1 sind zusammengefaßt und werden von einem gemeinsamen Isolator 2 getragen. Die beiden Isolatoren 2 sitzen auf einem gemeinsamen Fahrgestell 3, dessen wesentlicher Bestandteil ein Kessel 4 ist. In diesem Kessel wird die zur Betätigung des Schalters, im wesentlichen also zur Ein- und/oder Ausschaltbewegung der beweglichen Schaltstücke, erforderliche Druckluft gespeichert. Das Gehäuse des Schalters, d. h. die Schaltkammern 1, gegebenenfalls auch die Isolatoren 2. sind mit einem unter höherem Druck als Atmosphärendruck stehenden Gas, im Ausführungsbeispiel mit Schwefelhexafluorid, gefüllt. :Mit 5 ist als Ganzes eine Anordnung bezeichnet, mit der erfindungsgemäß der Druck des S F.-Gases im Schalter von der Druckluft konstant gehalten wird.Fig.1 shows a circuit breaker, the four in series switching chambers 1 has. Two of the switching chambers 1 are combined and are of one common insulator 2 worn. The two insulators 2 sit on a common one chassis 3, the essential part of which is a boiler 4. In this boiler is used to operate the switch, so essentially to Switching on and / or off movement of the movable contact pieces, required compressed air saved. The housing of the switch, i.e. H. the switching chambers 1, if necessary also the insulators 2. are at a higher pressure than atmospheric pressure Gas, in the exemplary embodiment with sulfur hexafluoride, filled. : With 5 is as a whole denotes an arrangement with which, according to the invention, the pressure of the S F. gas in the switch is kept constant by the compressed air.

Die Anordnung 5 besteht, wie Fig. 2 in vergrößertem Maßstab zeigt, aus einem zylindrischen Gußglehäuse 8, in dem zwei Faltenbälge 9 und 10 untergebracht sind. Der Faltenbalg 9 ist auf der linken Seite mit einer Stirnplatte 12 verbunden, die über Schrauben 13 und Muttern 14 an einem Flansch 15 des Gehäuses 8 befestigt ist. In der Stirnplatte sind öffnungen 17 vorgesehen, die den Raum 18 zwischen dem Faltenbalg 9 und dem Gehäuse 8 mit der Atmosphäre verbinden. Der zentral in der Platte sitzende Stutzen 20 dient zum Anschluß einer Verbindungsleitung zum Druckluftsystem. Die rechte Seite des Faltenbalges 9 ist mit einer gemeinsamen Stirnwand 22 verbunden, die kolbenähnlich im Gehäuse 8 geführt wird. Rechts von der gemeinsamen Stirnwand ist der zweite, dem gasförmigen Löschmittel zugeordnete Faltenbalg 10 befestigt. Das rechte Ende des Faltenbalges 10 ist mit einer Stirnplatte 25 verbunden, die in das gemeinsame Gehäuse 8 eingesetzt und von innen mit Schrauben 26 gegen einen Flansch 27 verspannt wird. Ebenfalls zentrisch zu der Platte 25 sitzt ein Anschlußstutzen 28, an dem eine Anschlußleitung befestigt werden kann, die zu dem mit gasförmigen Löschmitteln gefüllten Schaltergehäuse führt. Der Raum 30 zwischen dem Faltenbalg 10 und dem Gehäuse 8 auf der rechten Seite des Gehäuses ist ebenfalls mit der Außenluft verbunden, da in der gemeinsamen Stirnwand 22 Bohrungen 31 vorgesehen sind.The arrangement 5 consists, as FIG. 2 shows on an enlarged scale, from a cylindrical cast iron housing 8, in which two bellows 9 and 10 are housed are. The bellows 9 is connected to an end plate 12 on the left side, which is fastened to a flange 15 of the housing 8 by means of screws 13 and nuts 14 is. In the end plate openings 17 are provided, which the space 18 between the Connect the bellows 9 and the housing 8 to the atmosphere. The central in the Plate seated nozzle 20 is used to connect a connection line to the compressed air system. The right side of the bellows 9 is connected to a common end wall 22, which is guided like a piston in the housing 8. To the right of the common front wall the second bellows 10 assigned to the gaseous extinguishing agent is attached. The right end of the bellows 10 is connected to an end plate 25 which inserted into the common housing 8 and from the inside with screws 26 against one Flange 27 is clamped. A connection piece is also seated centrally to the plate 25 28, to which a connection line can be attached, which leads to the gaseous Extinguishing agent-filled switch housing leads. The space 30 between the bellows 10 and the housing 8 on the right side of the housing is also with the outside air connected, since 22 bores 31 are provided in the common end wall.

Wie die Fig.2 zeigt, ist der Durchmesser des Faltenbalges 9 und damit auch die beaufschlagte Fläche links von der gemeinsamen Stirnwand 22 kleiner als der Durchmesser des Faltenbalges 10 und die rechts gelegene, von dem Löschmittel beaufschlagte Fläche der gemeinsamen Stirnwand. Im Ausführungsbeispiel ist also der Druck der Druckluft größer als der Druck des Löschmittels im Schalter.As Figure 2 shows, the diameter of the bellows is 9 and thus also the acted upon area to the left of the common end wall 22 is smaller than the diameter of the bellows 10 and the one on the right of the extinguishing agent acted upon area of the common end wall. In the exemplary embodiment is so the pressure of the compressed air is greater than the pressure of the extinguishing agent in the switch.

Die Anordnung 5 arbeitet folgendermaßen: Läßt der Gasdruck im Schalter nach, so bewegt die dann überwiegende Kraft der Druckluft die gemeinsame Stirnwand nach rechts, wobei das Volumen des Faltenbalges 10 und damit auch des gasgefüllten Schaltergehäuses entsprechend dem Druckabfall verkleinert wird. Diese Bewegung dauert so lange an, bis der gewünschte SF.- Druck wieder erreicht ist, bei dem die auf die Stirnwand ausgeübten Kräfte gleich sind.The arrangement 5 works as follows: Leaves the gas pressure in the switch after, the then predominant force of the compressed air moves the common end wall to the right, the volume of the bellows 10 and thus also of the gas-filled Switch housing is reduced in size according to the pressure drop. This movement lasts until the required SF pressure is reached again, at which the on the forces exerted on the front wall are equal.

Aus Gründen der mechanischen Sicherheit ist ein Anschlag 34 vorgesehen, an den die kolbenähnliche Stirnwand anläuft, wenn der Gasdruck zu stark abnimmt. Die Bewegung der gemeinsamen Stirnwand nach links wird durch eine Schraube 35 begrenzt, so daß z. B. auch bei einem Bruch der Druckluftleitung das Volumen des Faltenbalges 10 nicht zu groß und damit der Gasdruck nicht zu klein werden kann.For reasons of mechanical safety, a stop 34 is provided, to which the piston-like end wall runs when the gas pressure decreases too much. The movement of the common end wall to the left is limited by a screw 35, so that z. B. the volume of the bellows even if the compressed air line breaks 10 not too large and so the gas pressure cannot become too small.

Da die beiden Faltenbälge 9 und 10 in dem gemeinsamen Gehäuse mechanisch völlig geschützt sind, kann die ganze Anordnung ohne weiteres, wie Fig. 1 zeigt, außen an dem Fahrgestell 3 des Schalters befestigt werden. Die Leitung 37 verbindet das Gehäuse mit dem gasgefüllten Schaltergehäuse, die Leitung 38 mit dem Druckluftsystem.Since the two bellows 9 and 10 in the common housing mechanically are completely protected, the whole arrangement can easily, as Fig. 1 shows, be attached to the outside of the chassis 3 of the switch. The line 37 connects the housing with the gas-filled switch housing, the line 38 with the compressed air system.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. With compressed air operated electrical switch with a closed switch housing, which contains a gaseous extinguishing agent, in particular SF, and / or SeFE, at a higher pressure than atmospheric pressure, characterized in that a force caused by the compressed air on one of the gaseous extinguishing agent containing space, the volume of which is variable, acts in such a way that the pressure of the extinguishing agent is kept constant in the switch.

2. Electrical switch according to Claim 1, characterized in that two bellows are provided that have a common end wall, one of which with is connected to the switch's compressed air system, while the other is connected to the Gaseous extinguishing agent-filled switch housing is in connection.

3. Electric Switch according to claim 2, characterized in that the two bellows are in are housed in a common housing.

4. Electrical switch after the Claims 2 and 3, characterized in that the common end wall is piston-like is guided in the common housing.