DE1174876B - Anordnung bei Druckluftschalten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: H 02 c

Deutsche Kl.: 21c-35/10

Nummer: 1174 876

Aktenzeichen: A 35295 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 5. August 1960

Auslegetag: 30. Juli 1964

Für hohe Spannungen werden oft Druckluftschalter mit mehreren reihengeschalteten Leistungstrennstellen pro Phase verwendet. Diese Leistungstrennstellen sind in Löschkammern eingeschlossen, die auf Isolatorsäulen angeordnet sind, durch welche den genannten Löschkammern Druckluft zugeführt wird. Bei gewissen Arten von Druckluftschaltern sind die Löschkammern und Isolatorsäulen sowohl in der offenen als auch in der geschlossenen Lage des Schalters mit Druckluft gefüllt, und die Leistungstrennstellen werden dadurch betätigt, daß getrennte Betätigungsluftleitungen unter Druck gesetzt oder evakuiert werden. Bei diesen Schaltern werden die Kontakte der Leistungstrennstellen nach einer Schaltung in offener Lage gehalten, und die Isolation zwischen den Anschlüssen des Schalters wird von den Leistungstrennstellen selbst und somit nicht von einem schnellwirkenden Reihentrennschalter aufrechterhalten. Dies bringt mit sich, daß sowohl das Blasluftsystem als auch das Betätigungssystem des Schalters gegen eine Drucksenkung geschützt werden muß, die ein unerwünschtes Schließen einer offenen Leistungstrennstelle herbeiführen würde. Eine solche Drucksenkung kann vor allem dadurch eintreten, daß ein Säulenisolator bricht oder eine Löschkammer bei einem Schaltversuch beschädigt wird. Wenn der Schalter nicht mit irgendeinem Schutz gegen einen solchen Schaden versehen ist, führt dies dazu, daß der Druckluftschalter von Druckluft entleert wird, oder jedenfalls dazu, daß der Druck unter den niedrigst zulässigen Wert abgesenkt wird, wobei ein offener Schalter geschlossen wird oder ein geschlossener Schalter nicht geöffnet werden kann.

Zur Behebung dieses Mangels sind verschiedene Vorschläge gemacht worden. Der eine ist, die Isolatorsäulen an ihrem unteren Teil mit dem zugehörigen Druckluftbehälter zu verbinden, der wieder durch eine Speiseleitung mit einer gemeinsamen Druckluftquelle verbunden ist. Durch Einsetzen eines Sperrventils in die einzelnen Speiseleitungen, das die Speiseleitung schließt, wenn der Druck in dem gespeisten Druckluftbehälter unter einen gewissen Wert gesunken ist, erhält man einen Schutz gegen große Leckverluste. Der Nachteil dieser Anordnung ist aber, daß man immer eine gewisse Drucksenkung im Druckluftsystem des Schalters zulassen muß, ehe ein Sperrventil schließen kann. Dies hängt damit zusammen, daß ein Öffnungsmanöver in einem Druckluftschalter immer eine Drucksenkung im Blasluftsystem des Schalters mit sich führt, und dies darf natürlich nicht bedeuten, daß die Speiseleitungen des Schalters gesperrt werden. Weil man Anordnung bei Druckluftschaltern

Anmelder:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,

Västeräs (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,

Gießen, Bismarckstr. 43

Als Erfinder benannt:

Haakon Forwald, Ludvika (Schweden)

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 13. August 1959 (7548),
vom 7. Mai 1960 (4539)

also eine Drucksenkung zulassen muß, die übrigens recht bedeutend sein kann, kann es geschehen, daß ein Sperrventil nicht bei einem Leckverlust funktioniert, sondern daß keine genügende Drucksenkung entsteht, obwohl ein solcher Leckverlust so groß sein kann, daß der Kompressor der Druckluftquelle nicht einen genügend großen Druck im ganzen Blasluftsystem aufrechterhalten kann, sondern der Druck kann sich z. B. auf einen Wert unmittelbar oberhalb des Betätigungswertes für das Sperrventil einstellen.

Eine andere Methode zum Verhindern, daß die mit einer beschädigten Trennstelle reihengeschalteten Trennstellen auch geschlossen werden, ist, in die genannten Speiseleitungen Rückschlagventile einzusetzen. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß sie in keiner Weise die Druckluft der Druckluftquelle dran hindert, durch die beschädigte Stelle herauszuströmen, weshalb die Zufuhr der Druckluft zu den unbeschädigten Teilen des Schalters bei einem genügend großen Schaden ganz aufhören kann.

Es ist auch bereits bekannt, die Zufuhr der Druckluft zu den Isolatorsäulen durch als Drossel wirkende Zusatzventile zu bewirken, die ausschließlich von den Druckunterschieden gesteuert werden, die bei Undichtheit des Druckluftsystems entstehen. Solche Ventile wirken also unabhängig von der Betätigungsvorrichtung des Schalters.

Nach der Erfindung dagegen soll bei Druckluftschaltern mit einer oder mehreren Isolatorsäulen, die je eine eine Leistungstrennstelle enthaltende Löschkammer tragen, wobei die genannten Isolatorsäulen und Löschkammern in der geschlossenen sowie in der

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offenen Lage des Schalters mit Druckluft gefüllt
sind und die Zufuhr von Druckluft zu den genannten
Isolatorsäulen von einer Drosselanordnung begrenzt,
doch nicht ganz gesperrt wird, die Drosseleinrichtung im Zusammenhang mit dem öffnen des Schalters durch einen von der Betätigungsvorrichtung des
Schalters ausgehenden Impuls kurzzeitig geöffnet
werden, um die Isolatorsäulen und Löschkammern
mit Druckluft nachzufüllen.

Schalters, die Isolatorsäulen 3 und der Druckluftbehälter 4 ständig mit Druckluft gefüllt sein können. Die Druckluftbehälter werden durch Rohre 5 von einer für jede Phase gemeinsamen Hauptleitung 6 5 gespeist, die über einen Hahn 7 mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle verbunden ist. Gegenüber den öffnungen der Rohre 5 in der Hauptleitung 6 sind bewegliche Ventilköpfe 8 angeordnet. Diese sind je mit ihrem Kolben 9 verbunden, der in einem Zylin-Dadurch wird zwar bewirkt, daß bei einer größe- io der 10 in der Wand der Hauptleitung läuft. Eine Feder ren Beschädigung eines der Säulenisolatoren eine 11 betätigt den Kolben 9 und den damit verbundenen geringe Luftmenge je Zeiteinheit verlorengeht. Aber Ventilkopf 8 in schließender Richtung. Der Raum die Ausführung wird bedeutend vereinfacht. auf der einen Seite des Kolbens 9 steht in ständiger

Durch die Erfindung ist die Zufuhr von Druckluft Verbindung mit der Hauptleitung 6, während der zu einer Leistungstrennstelle normalerweise gedros- 15 Raum auf der anderen Seite des Kolbens 9 über eine seit. Daher kann ein nennenswerter Verlust an Leitung 12 und ein Zweiwegeventil 13 normalerweise Druckluft wegen eines Fehlers an einer Isolatorsäule in Verbindung mit der Hauptleitung 6 steht, aber oder Löschkammer nur in der kurzen Zeit stattfin- über das Zweiwegeventil 13 mit der freien Luft verden, wo die Drosselanordnung geöffnet wird. bunden werden kann. Das Zweiwegeventil wird von

Die obengenannte Anordnung ist aber beim Füllen ao einem Kolben 14 in einem Zylinder 15 betätigt. Eine des Schalters mit Druckluft zwecks Inbetriebnahme Feder 16 betätigt den Kolben 14 in einer solchen kaum geeignet, da gleichzeitig mit dem öffnen des Richtung, daß die Leitung 12 durch das Zweiwege-Drosselorgans auch das Blasventil des Schalters ge- ventil 13 an die Hauptleitung 6 angeschlossen wird, öffnet wird, wobei ein großer Teil der eingeführten wenn im wesentlichen derselbe Luftdruck auf beiden Druckluft direkt ins Freie geleitet wird. Um dies zu 35 Seiten des Kolbens 14 herrscht. Die Räume auf beivermeiden, ist es zweckmäßig, daß die Drosselanord- den Seiten des Kolbens 14 sind mittels einer gedrosnung beim Füllen des Schalters mit Druckluft bei selten Leitung 17 und einer damit parallel geschal-Inbetriebnahme geöffnet werden kann oder mittels teten Leitung 18, die ein Rückschlagventil 19 enthält, einer Ventilanordnung nebengeschaltet werden kann, miteinander verbunden. Der Raum auf der einen ohne daß das Betätigungsorgan der Leistungstrenn- 30 Seite des Kolbens 14 kann durch eine Leitung 20 stelle beeinflußt wird. und ein Ventil 21, entweder mit der Hauptleitung 6

Die Drosselanordnung wird in gewissen Fällen von oder mit dem Freien in Verbindung gesetzt werden, einem Zweiwegeventil gesteuert, das von einer druck- Das Ventil 21 ist mit vier reihengeschalteten Kolben luftbetätigten Kolbenanordnung beeinflußt wird, und 22, 23, 24 und 25 verbunden. Die Betätigungsventile das Füllen des Schalters mit Druckluft bei Inbetrieb- 35 26, 27 und 28 für die einzelnen Schaltpole sind über nähme kann dabei dadurch vor sich gehen, daß der die Leitungen 29, 30 und 31 angeordnet, die Betäti-Kolbenanordnung über ein Steuerventil Druckluft gungsluftleitungen der Schaltpole an Druckluft oder zugeführt wird, ohne daß das Betätigungsorgan der an die freie Luft anzuschließen, wobei die Leitung 29 Leistungstrennstelle beeinflußt wird. Alternativ kann in Verbindung mit der Betätigungsleitung 2 und den ein Sperrventil angebracht werden, durch dessen 40 Leitungen 30 und 31 mit den nicht gezeigten Betäti-Öffnen die Drosselanordnung nebengeschaltet wird. gungsluftleitungen der Schaltpole steht. Gleichzeitig Da mehrere druckluftführende Isolatorsäulen für mit den Leitungen 29, 30 und 31 werden auch die jeden Schalterpol angeordnet worden sind, wird die Räume 32, 33 und 34 unter den Kolben 22, 23 und Nebenschlußleitung in mindestens eine Zweigleitung 24 mit Druckluft gefüllt. Der Raum 35 unter dem für jede gedrosselte Isolatorsäule aufgeteilt. In den 45 Kolben 25 kann über ein getrenntes Ventil 36 enteinzelnen Zweigleitungen werden Rückschlagventile weder mit der Hauptleitung 6 oder mit dem Freien angeordnet, damit bei einem Isolatorbruch die in Verbindung gesetzt werden. Ein durchgehender Druckluft nicht von einem unbeschädigten Isolator Kanal 37 ist im Ventilkopf 8 angeordnet, durch die zugehörige Zweigleitung, die gemeinsame Die Anordnung wirkt in folgender Weise. Wenn

Nebenschlußleitung und die Zweigleitung zu dem 50 der Schalter geöffnet werden soll, werden die Leibeschädigten Isolator hinaus ins Freie geleitet wird. tungen 29, 30 und 31 über die Betätigungsventile 26 Die Fig. 1 und 2 zeigen verschiedene Ausfüh- 27 und 28 an die druckluftgefüllten Hauptlei tungen 6 rungsformen der Erfindung. angeschlossen, wobei die einzelnen Betätigungsluft-

In Fig. 1, die einen Schalterpol mit reihengeschal- leitungen mit Druckluft gefüllt und sämtliche Leiteten Leistungstrennstellen zeigt, bezeichnet 1 eine 55 stungstrennstellen geöffnet werden. Gleichzeitig wird Löschkammer, die die Leistungstrennstelle selbst an der unteren Seite der Kolben 22, 23 und 24 enthält. Die nicht gezeigten Betätigungsmechanismen Druckluft zugeführt, wobei das Ventil 21 geöffnet der Leistungstrennstellen sind von solcher Art, daß wird und Druckluft an der oberen Seite des Kolbens die Leistungstrennstellen geöffnet werden, wenn den 14 zugeführt wird. Dabei wird das Zweiwegeventil 13 Mechanismen Druckluft durch die Betätigungs- 60 so beeinflußt, daß die Leitung 12 an die freie Luft leitung 2 zugeführt wird, und in offener Lage gehal- angeschlossen wird. Die Räume unter den einzelnen ten werden, solange ein gewisser Druck in der Be- Kolben 9 werden von Druckluft entleert, und die tätigungsluftleitung aufrechterhalten wird. Im Blas- Kolben mit den Ventilköpfen 8 werden nach unten luftsystem des Schalters ist auf der Ausströmungsseite geführt, so daß die Rohre 5 vollständig, zum schneljeder Leistungstrennstelle ein nicht gezeigtes Sperr- 65 len Nachfüllen der Druckluftbehälter 4 mit Druckluft ventil, das normalerweise geschlossen ist und nur geöffnet werden. Nach einer gewissen Zeit hat sich kurzzeitig bei einem öffnen des Schalters geöffnet der Druck auf beiden Seiten des Kolbens 14 auswird. Dies bedeutet, daß die Löschkammer 1 des geglichen, wobei dieser von der Feder 16 in seine

Ausgangslage zurückgetrieben wird. Die Verzögerung der Rückführung des Kolbens 14 in diese Lage kann dadurch geregelt werden, daß der Leitung 17 ein geeigneter Strömungsquerschnitt gegeben wird. Wenn der Kolben 14 nach oben geführt wird, wird die Leitung 12 über das Zweiwegeventil 13 wieder an die Hauptleitung 6 angeschlossen, wobei die Ventilköpfe 8 wieder die Rohre 5 schließen. Bei Schließen des in der Figur gezeigten Schaltpols wird die Leitung 2 über das Betätigungsventil 26 an die freie Luft angeschlossen. Der Kolben 14 bleibt dabei in seiner oberen Lage.

Aus dem Obigen geht hervor, daß die Rohre 5, bis auf eine kurze Zeit in Zusammenhang mit dem öffnen des Schalters, ständig gedrosselt sind. Sollte nun z. B. eine der Isolatorsäulen beschädigt werden, wird die Druckluft daran gehindert, durch den beschädigten Isolator herauszuströmen, da die Durchströmungsfläche des entsprechenden Rohres 5 gedrosselt worden und jetzt gleich der Durchströmungsfläche der Leitung 37 ist. Die Anordnung verhindert also in einer sehr wirksamen Weise, daß eine beschädigte Isolatorsäule mit zugehöriger Leistungstrennstelle auf Betrieb und Betätigung der Leistungstrennstellen in den beschädigten Teilen des Schalters störend einwirkt.

Wie früher erwähnt, ist es bei Inbetriebnahme des Schalters wünschenswert, daß die Rohre 5 öffnen können, ohne daß dies in Zusammenhang mit dem Öffnen der Leistungstrennstellen geschieht. Deshalb ist ein besonderes Ventil 36 angeordnet worden, mittels dessen der Raum 35 in Verbindung mit der Hauptleitung 6 gesetzt und mit Druckluft gefüllt werden kann. Die Druckluft wirkt auf den Kolben 25, der nach oben geführt wird, wobei das Ventil 21 geöffnet und der Raum über dem Kolben 14 mit Druckluft gefüllt wird. Derselbe Verlauf, der oben in Verbindung mit dem öffnen des Schalters beschrieben worden ist, wird mit der Ausnahme wiederholt, daß die Leistungstrennstellen des Schalters diesmal nicht geöffnet werden, weil die Betätigungsventile 26, 27 und 28 geschlossen gehalten werden und keine Druckluft zu den Betätigungsleitungen des Schalters durchlassen. Die Ventilköpfe 8 öffnen natürlich auch jetzt nur zeitweilig die Rohre 5, und es kann daher zweckmäßig sein, ein Manometer an irgendeines der Rohre 5 anzuschließen, und wenn der Luftdruck im in Frage stehenden Rohr nach einer Betätigung des Ventils 36 nicht den vollen Wert erreicht, kann der Vorgang wiederholt werden.

Der Hahn 7, das Zweiwegeventil 13, die Kolbenanordnung 14 bis 19, das Ventil 21 mit der Antriebsanordnung 22 bis 25 und das Ventil 36 werden bei dreipoligen Schaltern zweckmäßigerweise zu einem Aggregat zusammengefaßt, welches dann gemeinsam für die drei Pole des Schalters ist. Die Anordnung 22 bis 24 ist gerade in der gezeigten Weise mit Hinblick darauf ausgeführt, daß es eine Möglichkeit für eine phasenweise Kurzschlußfortschaltung geben soll.

F i g. 2 zeigt eine andere mögliche Ausführungsform der Erfindung. In der Figur bezeichnen 1 bis 13 dieselben Einzelheiten wie in Fig. 1. Das Zweiwegeventil 13 wird von einem Kolben 44 betätigt, in dem ein schmaler Kanal 38 angeordnet ist. 39 ist ein Betätigungsventil, mittels dessen die Betätigungsluftleitung 2 an die Hauptleitung 6 oder an die freie Luft angeschlossen werden kann. Wenn die Leitung 2 mit Druckluft gefüllt war, werden die Leistungstrennstellen und die Rohre 5 des Schalters geöffnet. Zum Füllen des Schalters mit Druckluft bei Inbetriebnahme ist deshalb die Nebenschlußleitung 40 mit den Zweigleitungen 41 angeordnet worden. 42 ist ein Absperrhahn. Wenn dieser geöffnet wird, wird der von den Ventilköpfen 8 gedrosselte Teil der Rohre 5 nebengeschlossen, und Druckluft kann unbehindert zu dem Behälter 5 strömen. In jeder Zweigleitung ist ein Rückschlagventil 43 angeordnet worden.

Wenn eine der Isolatorsäulen 3 beschädigt ist, wird somit der Druck in den übrigen Säulen durch ihre Rückschlagventile 43 beibehalten.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung bei Druckluftschaltern mit einer oder mehreren Isolatorsäulen, die je eine eine Leistungstrennstelle enthaltende Löschkammer tragen, wobei die genannten Isolätorsäulen und Löschkammern in der geschlossenen sowie in der offenen Lage des Schalters mit Druckluft gefüllt sind und die Zufuhr von Druckluft zu den genannten Isolatorsäulen von einer Drosselanordnung begrenzt, doch nicht ganz gesperrt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselanordnung im Zusammenhang mit dem öffnen des Schalters durch einen von der Betätigungsvorrichtung des Schalters ausgehenden Impuls kurzzeitig geöffnet wird, um die Isolatorsäulen und Löschkammern mit Druckluft nachzufüllen.

2. Anordnung bei Druckluftschaltern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselanordnung bei Inbetriebnahme mittels einer Ventilanordnung geöffnet oder nebengeschlossen werden kann, ohne daß das Betätigungsorgan der Leistungstrennstelle beeinflußt wird.

3. Anordnung bei Druckluftschaltern nach Anspruch 2, wo die Drosselanordnung mittels eines Zweiwegeventils gesteuert wird, das von einer druckluftbetätigten Kolbenanordnung beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Füllen des Schalters mit Druckluft bei Inbetriebnahme der Kolbenanordnung Druckluft über ein Steuerventil zugeführt wird, ohne daß das Betätigungsorgan der Leistungstrennstelle beeinflußt wird.

4. Anordnung bei Druckluftschaltern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Absperrhahn vorgesehen ist, durch dessen öffnen die Drosselanordnung mittels einer Nebenschlußleitung nebengeschlossen wird.

5. Anordnung bei Druckluftschaltern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren druckluftführenden Isolatorsäulen pro Schalterpol die Nebenschlußleitung in mindestens eine Zweigleitung pro Isolatorsäule aufgeteilt wird.

6. Anordnung bei Druckluftschaltern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlagventil in den einzelnen Zweigleitungen angeordnet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1073578,1118311.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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