DE1176233B - Druckgasschalter - Google Patents

Description

• Druckgasschalter Bei den bisher üblichen Hochspannungsleistungsschaltern mit einem strömenden Löschmittel wird z. B. Druckgas oder Druckluft in Behältern unter einem Druck aufgespeichert, der gleich dem Betriebsdruck des Schalters ist. Die Schalter erfüllen ihre elektrischen und mechanischen Sollwerte in einem bestimmten Druckbereich nahe dem Betriebsdruck. Der bei der Ausschaltung entstehende Luftverbrauch darf dabei den Druckpegel nicht unter einen Grenzwert senken. Um diese Bedingungen einzuhalten, benötigt man daher große Druckluftbehälter.
• Die F i g. 1 der Zeichnung zeigt schematisch die Polsäule eines Druckgasschalters in der üblichen Bauweise. 11 bedeutet hierbei einen Schaltkopf mit zwei Trennstellen. 2 den dazugehörigen Stützen 3 einen Abschnitt des Druckgasbehälters und 4 das Blasventil. Von dem in dem Behälterabschnitt 3 gespeicherten Druck wird praktisch nur ein Bruchteil und damit auch nur ein geringer Teil des gesamten Luftvorrats ausgenutzt.
• Die Erfindung geht nun von der Tatsache aus, daß man bei erhöhtem Druck die gleiche Druckgasmenge in einem viel kleineren Speicher unterbringen kann als bei niedrigerem Druck. Die Erfindung macht sich diesen Vorteil in der Weise zunutze, daß bei einem Druckgasschalter für hohe und höchste Spannungen mit in einem auf Hochspannungspotential in der Nähe der Schaltstrecke liegenden Behälter, der das Löschmittel in gasförmigem Zustand speichert, erfindungsgemäß in an sich bekannter Weise das gasförmige Löschmittel mit einem wesentlich höheren Druck als dem Betriebsdruck gespeichert ist und die Abspannung des hohen Druckes des gasförmigen Löschmittels auf den Betriebsdruck im' Augenblick der Ausschaltung erfolgt. Man erhält dadurch eine erhebliche Verringerung das Materialaufwandes..
• Die Verwendung von auf höhere Drucke gespeichertem und für die Ausschaltung auf den Betriebsdruck abgespanntem Druckgas wurde bisher nur für Schalter bekannt, deren Druckgasspeicher sich auf Erdpotential befand. Neben Druckluft wurde auch flüssige Kohlensäure als Löschmittel vorgesehen. Letztere erfordert jedoch für ihre Verwertung als gasförmiges Löschmittel eine sehr umfangreiche Apparatur, deren Anordnung auf Hochspannungspotential jedoch untragbar ist.
• Andererseits bringt bei Druckgasschaltern für hohe und höchste Spannungen die Anordnung eines Hochdruckbehälters auf Erdpotential keinen besonderen Gewinn, weil z. B. im Augenblick der Ausschaltung auf den Betriebsdruck entspannte Druckluft einen längeren Weg zurücklegen muß, bevor sie zu den Schaltstrecken gelangt.
• Die Schalter haben daher noch eine verhältnismäßig hohe Eigenzeit. Anders verhält es sich dagegen, wenn die Hochdruckbehälter in unmittelbarer Nähe der Schaltstrecken angeordnet sind, wie es bereits für Hochspannungsschalter mit unter Betriebsdruck gespeichertem gasförmigem Löschmittel bekannt ist. Diesen Schaltern gegenüber bringt die Erfindung den Vorteil, daß praktisch mehrere Ein-und Ausschaltungen unmittelbar hintereinander bei sehr kleinen Eigenzeiten vorgenommen werden können, ohne daß ein Druckabfall auftritt, der die Betriebssicherheit des Schalters gefährdet. Außerdem weisen dabei die Hochdruckbehälter kaum größere Abmessungen auf als die bisher üblichen Speicherbehälter an den Schaltstrecken, so daß insgesamt gesehen, der Schalter nach der Erfindung eine wesentliche Materialersparung ergibt, da ein größerer Speicherbehälter auf Erdpotential für die Nachfüllung der Hochdruckbehälter nicht mehr benötigt wird.
• Zur Erläuterung der Erfindung ist in F i g. 2 nun der gleiche Schalter gemäß F i g. 1 dargestellt, wobei jedoch das Druckgas bzw. die Druckluft in einem Vorratsbehälter mit einem wesentlich höheren Druck gespeichert wird, als dem Betriebsdruck des Schalters entspricht. Die Abspannung des Druckgases vom Speicherdruck auf den Betriebsdruck erfolgt hierbei in bekannter Weise im Augenblick der Ausschaltung, beispielsweise durch das Blasventil. Läßt man hierbei einen Druckabfall bis in die Nähe des Betriebsdruckes zu, dann wird ein hoher Prozentsatz des gesamten Luftvorrats für die Schaltung nutzbar gemacht und die Größe des Druckbehälters wesentlich reduziert. Die Reduzierung wirkt sich nicht nur auf die Bauhöhe, sondern auch auf den Materialaufwand für den Schalter aus, wie ein Vergleich der beiden Schalter in F i g. 1 und 2 ohne weiteres zeigt.
• Der Schaltkopf 1 besitzt einen kugelförmigen Druckluftbehälter 5, in welchen das Blasventil 6 eingebaut ist. Die Luftversorgung zum Behälter 5 erfolgt durch eine Fülleitung 7. Ein größeres Grundgestell wird nicht mehr benötigt, es ist lediglich ein einfaches Rohr oder ein Doppelrohr 8 vorgesehen, welches die hochgespannte Druckluft für den Behälter 5 bereithält und diesen nach einer Ausschaltung infolge des hohen Druckabfalls äußerst schnell wieder auffüllt.
• Bei einer Betätigung des Blasventils fällt der Druck im Behälter schnell ab, während der Druckverlauf hinter dem geöffneten Blasventil, also der für die Schaltung vorhandene Druck, der Kurve P2 in F i g. 3 entspricht. P1 zeigt den Druckverlauf im Behälter 5. Diese Entladecharakteristik ist für den Schaltvorgang völlig unbefriedigend, da der Druck im Anfang viel zu hoch ist und dann zu steil gegen Null abfällt. Brauchbar wäre allein ein nutzbarer Druckverlauf nach P,', dem ein Druckverlauf Pl im Behälter entspräche, in F i g. 3 jeweils unterbrochen gezeichnet.
• Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Blasventil als Reduzierventil so ausgebildet, daß es trotz fallenden Kesseldrucks den Betriebsdruck konstant hält, wie es der Kurve P.," entspricht. Das Blasventil hat zu diesem Zweck einen Füllkörper 9 (F i g. 4) für die Ausströmöffnung, dessen Formgebung durch Versuche ermittelt wird und zur Erzielung des gewünschten Druckverlaufs nach P2 dient.
• Wenn auch das Blasventil wie bisher schnell öffnen muß, um kurze Eigenzeiten zu gewährleisten, so ist es in dem vorliegenden Falle jedoch zweckmäßig, die Zeit für einen Gesamthub der Blasdauer anzupassen, d. h., daß das Blasventil erst zum Zeitpunkt der gewünschten Absteuerung seine volle Öffnungsstellung erreicht hat. Dadurch, daß nun der Füllkörper 9 während der gesamten Blasdauer wirksam bleibt, läßt sich auch der erwünschte Reduziervorgang über die gewünschte Blasdauer ausdehnen. Um hierbei die Bewegung des Blasventils nicht zu schnell werden zu lassen und die gewünschte Laufzeit einzuhalten, ist eine Pufferfeder 10 angeordnet, welche eine steigende Last darstellt und somit der Öffnungskraft entgegenwirkt.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Druckgasschalter für hohe und höchste Spannungen mit in einem auf Hochspannungspotential in Nähe der Schaltstrecke liegenden Behälter, der das Löschmittel in gasförmigem Zustand speichert, dadurch gekennzeichn e t, daß das Druckgas mit einem wesentlich höheren Druck als dem Betriebsdruck gespeichert ist und die Abspannung des Druckgases vom Speicherdruck auf den Betriebsdruck im Augenblick der Ausschaltung erfolgt.
2. 2. Hochdruckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspannung des Druckgases durch das Blasventil (6) erfolgt.
3. 3. Hochdruckschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blasventil als Reduzierventil so ausgebildet ist, daß es trotz fallenden Kesseldrucks den Betriebsdruck konstant hält.
4. 4. Hochdruckschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reduzierung des Speicherdrucks am Blasventil ein Füllkörper (9) für die Ausströmöffnung vorgesehen ist.
5. 5. Hochdruckschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung des Füllkörpers zur Einstellung einer konstanten Druckhöhe dient.
6. 6. Hochdruckschalter nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Einstellung der Blasventil-Laufzeit gleich der Blaszeit vorgesehen sind.
7. 7. Hochdruckschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichmäßigen Bewegung des nach dem Entlüftungsverfahren arbeitenden Blasventils eine Feder (10) vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 536 659, 547 547, 562 839, 565 529, 565 973, 574 Oll, 574 012, 582 046, 582 048, 609 185. 696 876.