DE1216962B - Einrichtung fuer Druckgasschalter - Google Patents

Einrichtung fuer Druckgasschalter

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DE1216962B
DE1216962B DEA45092A DEA0045092A DE1216962B DE 1216962 B DE1216962 B DE 1216962B DE A45092 A DEA45092 A DE A45092A DE A0045092 A DEA0045092 A DE A0045092A DE 1216962 B DE1216962 B DE 1216962B
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DE
Germany
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switching
piston
movable
contact
insulating member
Prior art date
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Pending
Application number
DEA45092A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Jost Schneider
Dipl-Ing Konrad Hoerl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC Brown Boveri France SA
Original Assignee
BBC Brown Boveri France SA
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Publication date
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Application filed by BBC Brown Boveri France SA filed Critical BBC Brown Boveri France SA
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/28Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/30Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator
    • H01H33/32Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator pneumatic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/80Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid flow of arc-extinguishing fluid from a pressure source being controlled by a valve
    • H01H33/82Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid flow of arc-extinguishing fluid from a pressure source being controlled by a valve the fluid being air or gas

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  • Circuit Breakers (AREA)

Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Einrichtung für Druckgasschalter mit impuIsartig arbeitender Leistungsschaltstelle, welche sich in einer nur beim Ausschalten kurzzeitig unter Druckgas stehenden 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 befindlichenAntriebsvorrichtung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsvorrichtung des beweglichen Kontaktes (21) das bewegliche Ventilorgan (4) des Blasventils selbst dient und das Isolierglied (24) des beweglichen Kontaktes an seinem geerdeten Ende einen Mitnehmer (28) sowie einen in Schließstellung ständig auf einer Seite mit Druckgas beaufschlagten Antriebskolben (26) zur Kontaktdruckerzeugung besitzt, derart, daß beim Öffnungsvorgang durch das Ventilorgan (4) nach einem vorgegebenen Teilhub die Mitnahme des beweglichen Schaltstückes (21) in Ausschaltrichtung vermittels des Mitnehmers (28) und der Teile (24, 25) erfolgt und hierbei der Antriebskolben (26) durch einen Kanal (30) und Öffnungen (31) beidseitig unter Betriebsdruck steht, während in Schließrichtung das bewegliche Schaltstück dem Ventilorgan dadurch nachzufolgen vermag, daß der Antriebskolben einseitig druckentlastet ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stiftförmige Schaltstück kolbenförmig ausgebildet ist und einen ständig mit dem Freien verbundenen Raum abschließt, in welchem sich das Isolierglied (24) befindet.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierglied (24) mit einer an sich bekannten pneumatischen Dämpfungsvorrichtung (27) verbunden ist, welche zum Abbremsen der Öffnungs- und Schließbewegung des beweglichen Schaltstückes jeweils im letzten Teil des Schaltweges dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 647141; deutsche Auslegeschrift Nr. 1045 511; britische Patentschriften Nr. 764 647, 770100.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3597557A (en) * 1969-02-18 1971-08-03 Bbc Brown Boveri & Cie Compressed gas actuated electrical switch with sleeve valves

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DE647141C (de) * 1933-08-01 1937-06-29 Bbc Brown Boveri & Cie Elektrischer Schalter
GB764647A (en) * 1954-02-17 1956-12-28 Asea Ab Improvements in air blast electric circuit breakers
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DE1045511B (de) * 1957-06-25 1958-12-04 Licentia Gmbh Druckgasschalter

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