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Einrichtung für Druckgasschalter Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
für Druckgasschalter mit impulsartig arbeitender Leistungsschaltstelle, welche sich
in einer nur beim Ausschalten kurzzeitig unter Druckgas stehender Schaltkammer befindet,
wobei die Leistungsschaltstelle aus einem feststehenden Düsenschaltstück und einem
stiftförmigen beweglichen Schaltstück gebildet wird und letzteres vermittels eines
Isoliergliedes von einer auf Erdpotential befindlichen Antriebsvorrichtung betätigbar
ist.
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Es sind Druckgasschalter bekannt, bei denen eine oder mehrere impulsartig
arbeitende Leistungsschaltstellen elektrisch in Reihe mit einer Spannungstrennstelle
liegen, welche in der Ausschaltstellung die Isolierung zwischen den Anschlüssen
des Schalters übernimmt. Zum Ausschalten wird den Leistungsschaltstellen kurzzeitig
Druckgas zugeführt, indem ein zwischen dem Druckgasbehälter und der die Leistungsschaltstellen
enthaltenden Schaltkammer befindliches Blasventil vorübergehend geöffnet wird. Das
einströmende Druckgas bewirkt einerseits das Öffnen der Leistungsschaltstellen,
deren bewegliches Schaltstück selbst als Kolben ausgebildet oder mit einem solchen
verbunden ist, wobei andererseits der entstehende Ausschaltlichtbogen durch das
Druckgas gekühlt und gelöscht wird. Nach dem Schließen des Blasventils schließt
die Leistungsschaltstelle ebenfalls unter der Wirkung einer Federkraft, welche dann
in der Einschaltstellung den erforderlichen Kontaktdruck zwischen den Schaltstücken
erzeugt. Da hierbei verhältnismäßig starke Federkräfte benötigt werden, welche beim
Ausschaltvorgang überwunden werden müssen, wurde bereits vorgeschlagen, das bewegliche
Schaltstück mit einem zweiten Kolben zu versehen, welcher ständig mit Druckgas beaufschlagt
ist, derart, daß er einen Zylinderraum abschließt, welcher über eine isolierende
Druckgasleitung mit dem geerdeten Druckgasbehälter des Schalters dauernd verbunden
ist. Bei solchen Schaltern ist es jedoch erwünscht, z. B. im Hinblick auf die Verwendung
in gekapselten Schaltanlagen, den Durchmesser der Schaltkammern möglichst klein
zu halten. Dies ist jedoch nur bis zu einem gewissen Grade möglich, da die mit dem
Schaltstück unmittelbar verbundenen Antriebskolben bestimmte Abmessungen der spannungsführenden
Teile der Schaltkammer erfordern, welche sich aus den für den Antrieb notwendigen
Kolbenflächen ergeben. Nun ist es an sich bekannt, bei Druckgasschaltern das bewegliche
Schaltstück stiftförmig auszubilden und über ein Isolierglied, z. B. Isolierstange,
von einer auf Erdpotential befindlichen Antriebsvorrichtung aus zu betätigen. Bei
den bekannten Ausführungen wird hierfür jedoch eine gesonderte Antriebsvorrichtung
benötigt neben derjenigen für das Blasventil, wodurch sich ein verhältnismäßig großer
Aufwand für die zugehörigen Steuereinrichtungen ergibt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und raumsparende
Einrichtung aufzuzeigen, welche eine billige und wirtschaftliche Bauweise solcher
Schalter ermöglicht. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß als Antriebsvorrichtung
des beweglichen Kontaktes das bewegliche Ventilorgan des Blasventils selbst dient
und das Isolierglied des beweglichen Kontaktes an seinem geerdeten Ende einen Mitnehmer
sowie einen in SchließstelIung ständig auf einer Seite mit Druckgas beaufschlagten.
Antriebskolben zur Kontaktdruckerzeugung besitzt, derart, daß beim öffnungsvorgang
durch das Ventilorgan nach einem vorgegebenen Teilhub die Mitnahme des beweglichen
Schaltstückes in Ausschaltrichtung vermittels des Mitnehmers und des Isoliergliedes
erfolgt und hierbei der Antriebskolben durch einen Kanal und öffnungen beidseitig
unter Betriebsdruck steht, während in Schließrichtung das bewegliche Schaltstück
dem Ventilorgan dadurch nachzufolgen vermag, daß der Antriebskolben einseitig druckentlastet
ist.
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An Hand der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung
im Schnitt schematisch wiedergibt, wird der Erfindungsgedanke im folgenden
näher
erläutert. Der Druckgasbehälter 1 besitzt einen Flanschstutzen 2 zur Aufnahme des
Einsatzstückes 3. Mit 4 ist das bewegliche rohrförmige Ventilorgan des Blasventils
bezeichnet, dessen Abschlußdichtung 5 im Teil 3 eingelassen ist. Der Ringkolben
4 a des Ventilorgans 4 teilt die Räume 6 und 7 gegeneinander ab, wobei der Raum
6 über den Kanal 8 mit einem nicht näher dargestellten Steuerventil an sich bekannter
Art verbunden ist. Im Raum 7 befindet sich die Feder 9. Außerdem führt von ihm ein
Kanal 10 in den Raum 11, welcher einerseits, die Feder 12 aufnimmt und andererseits
über den Kanal 13 ständig mit dem Freien verbunden ist. Zwischen dem Flanschstutzen
2 und dem Ventilorgan 4 befindet sich der Ringkanal 14, welcher bei geschlossenem
Blasventil gegen den darüber befindlichen weiteren Ringkanal 15 im Teil 3 abgeschlossen
ist. Oberhalb des Teiles 3 ist der Isolierzylinder 16 angebracht, welcher zusammen
mit dem inneren Isolierzylinder 17 das untere Anschlußteil 18 der Leistungsschaltstelle
trägt. Darüber befindet sich das Schaltkammerrohr 19 und mit diesem fest verbunden
das feste Düsenschaltwerk 20: Das bewegliche stiftförmige Schaltstück 21
ist im Gleitkontakt 22 annähernd gasdicht geführt, wobei letzterer mit dem Anschlußtei118
elektrisch verbunden ist. Der Raum 23 ist über den Kanal 13 und den Raum 11 ständig
mit dem Freien verbünden. Das bewegliche Schaltstück 21 ist mit dem Isolierglied
24 fest -verbunden, das sich an seinem unteren Ende in der Kolbenstange 25 fortsetzt.
Die Kolbenstange 25 trägt den Antriebskolben 26 und denDämpferkolben27,.sowie an
ihrem unteren Ende den Mitnehmer 28. Der Raum 29 oberhalb des Kolbens 26>`st über
den Kanal 30 mit dem Ringkanal 15 verbunden, während die Räume unter-und
oberhalb des Kolbens 27 (rechte Figurenhälfte) über Öffnungen 31 mit dem Druckgasbehälter
1 kommunizieren.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: In der rechten Hälfte
der Figur sind die Leistungsschaltstellen 20, 21 und das Ventilorgan
4 in geschlossener Lage gezeichnet. Zum Ausschalten wird Druckgas über den
Kanal 8 in den Raum 6 eingelassen und dadurch der Ringkolben
4 a und damit das Ventilorgan 4 nach unten bewegt, da der Raum 7 über Kanal
10, Raum 11 und Kanal 13 mit dem Freien verbunden und somit drucklos ist. Bei. dieser
Bewegung gibt das Ventilorgan 4 bereits dem im Druckgasbehälter 1 gespeicherten
Druckgas über die Ringkanäle 14, 15 den Weg in die Schaltkammer frei, so daß das
Druckgas schon an den Schaltstücken 20, 21
ansteht, sobald das Ventilorgan
4 mit seiner unteren Stirnfläche über den Mitnehmer 28 und die Teile 24, 25 das
Abheben des Schaltstückes 21 vom festen Schaltstück 20 einleitet. In dieser Zeit
hat sich auch der Raum 29 über den Kanal 30 mit Druckgas gefüllt, so daß der Antriebskolben
26 nunmehr beidseitig beaufschlagt ist. Dadurch können sich Ventilorgan
4 und Schaltstück 21 ungehindert in ihre untere Grenzlage, wie in
der linken Hälfte der Figur dargestellt, gemeinsam bewegen, wobei die Bewegung durch
den Dämpferkolben 27 gegen das Ende hin abgebremst wird, sobald die untere Öffnung
31 vom Kolben 27 überfahren wird. Dadurch, daß das bewegliche Schaltstück 21 kolbenförmig
ausgebildet ist und .an seiner Führungsfläche im Gleitkontakt 22 den ständig mit
dem Freien verbundenen Raum 23 dicht abschließt, ergibt sich eine zusätzlich nach
unten wirkende pneumatische Kraft auf das Schaltstück 21, welche letzteres während
dem Ausschalten auch dann sicher in Offenstellung hält, wenn der Betriebsdruck beim
Schaltvorgang stark absinkt. Nachdem der zwischen den Schaltstücken 20, 21 entstehende
Ausschaltlichtbogen durch das strömende Druckgas gelöscht ist und die in Reihe mit
der Leistungsschaltstelle in bekannter Weise angeordnete Spannungstrennstelle geöffnet
hat, können die Schaltstücke 20, 21 wieder geschlossen werden. Hierzu wird der Raum
6 über den Kanal 8 entlüftet, so daß die Feder 9 das bewegliche Ventilorgan 4 wieder
in seine Schließstellung zu bringen vermag. Sobald das Blasventil geschlossen hat,
entlüftet sich der Raum 29 oberhalb des Antriebskolbens 26 über den Kanal 30 und
den Ringkanal 15 ins Freie, so daß das bewegliche Schaltstück 21 unter Wirkung
des Gasdruckes auf die Unterseite des@Kolbens 26 dem Ventilorgan in die Schließstellung
nachzufolgen vermag. Die Schließbewegung wird dadurch gedämpft, daß ein Teil des
Druckgases zwischen den beiden Kolben 26,
27 über die obere der Öffnungen
31 nur gedrosselt in den Druckgasbehälter 1 zurückfließen kann. Der Kontaktdruck
zwischen den - Schaltstücken 20, 21
wird in der Schließstellung in erster
Linie durch den einseitig von unten her auf den Antriebskolben 26 wirkenden Gasdruck
erzeugt. Die Feder 12 kann deshalb verhältnismäßig schwach sein.