DE1279807B - Steuereinrichtung fuer Hochspannungsdruckluftschalter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIh

Deutsche Kl.: 21c -40/51

Nummer: 1279 807

Aktenzeichen: P 12 79 807.1-34 (A 52088)

Anmeldetag: 6. April 1966

Auslegetag: 10. Oktober 1968

Um die Folgen von Kurzschlüssen in Kraftnetzen zu vermindern, ist es besonders wichtig, daß die zum Unterbrechen von Kurzschlußströmen vorgesehenen Schalter schnell ausgelöst werden können. Bei Schaltern für sehr hohe Spannungen hat es sich jedoch als schwierig erwiesen, eine ausreichende schnelle Auslösung zu erreichen, weil der Abstand zwischen den Schaltelementen auf Hochspannungspotential und den Auslöseorganen auf Erdpotential verhältnismäßig groß ist. Es ist üblich, für die Steuerung der Schaltelemente in Druckluftschaltern eine isolierende, sogenannte Steuerluftleitung zu verwenden, die zwischen den Schaltelementen und me Unterteil des Schalters angeordnet war, auf welchem durch Elektromagnete betätigte Ventile für das Ein- und Ausschalten des Schalters angeordnet sind. Diese Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Ausschaltung des Schalters durch die Zeit verzögert wird, die die Druckluft zum Passieren der Steuerluftleitung braucht. Diese Zeit kann bei den Rohrlängen, die für die gegenwärtig höchsten vorkommenden Betriebsspannungen verwendet werden müssen, bis zur Größenordnung 20 ms betragen, was einen bedeutenden Teil der Schaltzeit des Schalters ausmacht. Gewisse konstruktive Schwierigkeiten liegen auch bei dem Betätigungssystem vor, bei dem die Auslösung mittels einer verschiebbaren Betätigungsstange erhalten wird, weil diese relativ lange Stange bei bekannten Anordnungen eine verhältnismäßig große Kraft übertragen muß.

Die nach der Erfindung ausgebildete Steuereinrichtung enthält ein auf Hochspannungspotential angeordnetes Druckluftventil und einen für die Betätigung des Ventils vorgesehenen Betätigungsmechanismus. Dieser Mechanismus umfaßt einen mit einem Luftspalt versehenen und einen Dauermagnet enthaltenden Magnetkreis sowie einen an einem zum genannten Ventil gehörenden Ventilteller angekuppelten Halteanker, der in der einen Ruhelage des Ventiltellers den genannten Luftspalt überbrückt und dadurch in dieser Lage von einer gegen eine äußere Kraft wirkenden magnetischen Haltekraft festgehalten wird. Die Anordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß für das Öffnen des Druckluftschalters ein Nebenschlußanker in eine Shuntlage verschiebbar ist, in welcher er einen Parallelweg zu dem durch den Halteanker gehenden magnetischen Fluß bildet. Dabei nimmt der Fluß durch den Halteanker ab, wobei auch die auf den Halteanker ausgeübte Anziehungskraft des Magnets abnimmt. Die Einschaltung des Nebenschlußankers kann in kurzer Zeit und mit geringem Arbeitseinsatz im Verhältnis zu den Kräften, die man auslöst, gemacht werden, wo-Steuereinrichtung für
Hochspannungsdruckluftschalter

Anmelder:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,

Västeras (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Missling

und Dipl.-Ing. R. Schlee, Patentanwälte,

6300 Gießen, Bismarckstr. 43

Als Erfinder benannt:

Bo Breitholtz, Västeras,

Fred Carlen,

Pär Ahrnholm,

Karl Gustav Sindahl, Ludvika (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 12. April 1965 (4716, 4717)

durch eine besonders kurze Auslösezeit des Schalters erhalten werden kann.

In der geschlossenen Lage des Ventils wird der am Halteanker angekuppelte Ventilteller zweckmäßig in öffnender Richtung von Druckluft beeinflußt, die in einem auf Hochspannungspotential angeordneten Behälter gespeichert ist. Die Verschiebung des Nebenschlußankers in die Shuntlage, die wiederum ein öffnen des Druckluftventils und die Auslösung des Schalters verursacht, kann mit Vorteil über Seile oder Stangen aus Isoliermaterial von einem auf Erdpotential angebrachten Betätigungsorgan aus erreicht werden.

Weitere vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung gezeigter Ausführungsbeispiele hervor. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Druckluftventil mit einem Betätigungsmechanismus,

F i g. 2 und 3 das Prinzip für das öffnen des Druckluftventils,
F i g. 4 zwei zusammengebaute Druckluftventile des in F i g. 1 gezeigten Typs, mit dem sowohl Ein- als auch Ausschalten eines Schaltelements bewirkt werden kann,

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F i g. 5 ein auf Erdpotential angeordnetes Betäti- ankers 15 auf. Der Nebenschlußanker wird dabei

gungsorgan, durch die magnetischen Kräfte und eine unter dem

F i g. 6 einen Betätigungsmechanismus als Alter- Anker angeordnete Feder 22 in seine obere neben-

native der in F i g. 1 dargestellten, schließende Lage gezogen. (Wenn die auf den Neben-

F i g. 7 und 8 das Prinzip, nach dem der Mecha- 5 schlußanker wirkende magnetische Kraft groß genug

nismus gemäß F i g. 6 funktioniert, ist, kann jedoch diese Feder weggelassen werden.)

F i g. 9 eine Alarmanordnung bei fehlerhafter Wenn der Nebenschlußanker IS in seiner oberen Lage

Funktion eines Ventils nach F i g. 1 und ist, fließt ein so großer Teil des magnetischen Flusses

Fig. 10 eine alternative Ausführung eines Druck- vom Dauermagnet4 durch den Nebenschlußanker

luftventils mit einem Betätigungsmechanismus. io 15, daß der Halteanker 3 unter Einwirkung der in

Das in F i g. 1 gezeigte Druckluftventil ist auf Hoch- der Leitung 7 vorhandenen Druckluft, die auf den Spannungspotential in der Höhe eines nicht gezeigten Ventilteller 1 drückt, von den Magnetpolen abgehoben Schaltelements für einen Druckluftschalter angeord- wird. Der Teller fängt also an, sich nach oben zu net. Dieses Schaltelement kann z. B. von bekannter bewegen, wobei Druckluft von dem nicht gezeigten Art sein, z. B. mit einer Leistungsschaltstelle, die ge- 15 Druckluftbehälter über die Leitungen 7 und 8 in der öffnet wird, wenn ein Betätigungszylinder unter Druck mit dem gestrichelten Pfeil gezeigten Richtung strömt, gesetzt wird, und in offener Ruhelage verbleibt, so- Dabei wird der Betätigungszylinder des nicht gezeiglange der Druck im Zylinder aufrechterhalten wird. ten Schaltelements unter Druck gesetzt, wobei die Wenn die Schaltstelle geschlossen werden soll, wird Leistungsschaltstelle sich zu öffnen beginnt. Der Vender Zylinder geleert und verbleibt in drucklosem Zu- ao tilteller 1 bewegt sich schnell in seine obere Endlage, stand, solange die Schaltstelle sich in eingeschalteter wo eine Packung 23 angeordnet ist, wobei verhindert Ruhelage befindet. Das gezeigte Ventil enthält einen wird, daß allzuviel Druckluft in der isolierenden Ventilteller 1, der dadurch auf seinen Sitz 2 gedrückt Steuerluftleitung 9, die zu dem Unterteil des Schalwird, daß ein mit dem Ventilteller 1 verbundener ters auf Erdpotential hinabführt, verlorengeht. Wenn Halteanker 3 über die Polschuhe 5 und 6 von einem 25 das auf Erdpotential angeordnete Betätigungsorgan Dauermagnet 4 angezogen wird. In der Figur ist der einen Öffnungsimpuls bekommt, beginnt gleichzeitig Ventilteller in seiner Ruhelage gezeigt, in der er die ein nicht gezeigtes Druckluftventil in dem Erdende Verbindung zwischen der Leitung 7, die an einem auf der Steuerluftleitung sich zu öffnen, und die Druck-Hochspannungspotential gefüllten, nicht gezeigten Be- luft fängt an, in die Steuerluftleitung 9 einzuströmen, halter angeschlossen ist, und der Leitung 8 sperrt, die 30 Wenn allmählich Luft desselben Druckes wie in der mit dem Betätigungszylinder des nicht gezeigten Leitung 7 in der Leitung 9 zu der Oberseite des Ven-Schaltelements in Verbindung steht. Die Leitung 8 tiltellers 1 gelangt, beginnt dieser auf Grund seines steht dabei in Verbindung mit einer Steuerluftleitung, Eigengewichts und einer Feder 24 hinabzufallen, die auf Erdpotential hinabführt. Wenn der Ventilteller 1 seine untere Endlage erreicht

Das Prinzip für das öffnen des Druckluftventils 35 hat, wird der Halteanker 3 wieder vom Dauergeht aus F i g. 2 und 3 hervor. Der Halteanker 10 magnet 4 angezogen, und das Ventil ist wieder gewird vom Dauermagnet 11 über die Polschuhe 12 an- schlossen. In der Zwischenzeit ist die Luft in der gezogen, wobei der magnetische Fluß wie in F i g. 2 Leitung 25 zum Rückstellkolben 26 des Nebenschlußgezeigt verläuft. Wenn der Nebenschlußanker 13 in kreises 15 hinabgeströmt. Die Rückstellung geschieht die in F i g. 3 gezeigte Lage gedreht wird, wird der 4° derart, daß ein Kolben den Nebenschlußanker 15 vom Dauermagnet herrührende Fluß auf den Neben- über die Zugstangen 27 aus seiner oberen Lage so schlußanker 13 und Halteanker 10 aufgeteilt. Hier- weit zieht, daß der Nebenschlußanker eine untere durch nimmt die Kraft, mit der der Anker angezogen Stopplage erreicht. Danach kann die Sperranordnung wird, so viel ab, daß die nach oben wirkende Kraft F 19, 20, 21 wieder in Funktion treten, da das Laufüberwiegt und der Anker 10 die Magnetpole verläßt. 45 rädchen 17 durch das auf Erdpotential angeordnete

Fig. 1 stellt in einer anderen Form und mit an- Betätigungsorgan in seine Ausgangslage zurück-

deren Bezeichnungen die in Fig. 2 und 3 gezeigten gezogen wird, z.B. durch eine Feder, die gespannt

Elemente dar. Der Dauermagnet 4 und der mit die- wird, wenn das Laufrädchen im Uhrzeigersinn ge-

sem verbundene Polschuh 5 sind ringförmig, und zwi- dreht wird. Wenn der Schalter eingeschaltet werden

schem dem letzteren und dem zentralen Polschuh 6 5" soll, werden die Leitungen 9 und 25 über ein im

bildet sich ein ringförmiger Luftspalt 14. Konzentrisch Erdende der Steuerluftleitung 9 angeordnetes Ventil

mit diesem Luftspalt ist der ringförmige Nebenschluß- entleert.

anker 15 gelagert. Die Einrichtung für die Übertra- Bei Schaltern, die mit einer Steuereinrichtung nach gung des Öffnungsimpulses vom Erdpotential umfaßt Fig. 1 versehen sind, kann somit eine schnelle Ausunter anderem ein Seil 16 aus Isoliermaterial, mit 55 schaltung durch das auf Hochspannungspotential anwelchem ein auf dem Betätigungsmechanismus des geordnete Ventil erreicht werden, doch die übrige Ventils angeordnetes Laufrädchen 17 gedreht werden Betätigung erfolgt mit Steuerluft in einer Isolatorkann. An Stelle des Seils 16 kann natürlich eine iso- säule. Im Prinzip dieselbe Anordnung kann jedoch lierende Stange benutzt werden. Wenn ein Schalt- auch in einem Betätigungssystem verwendet werden, impuls von den Überstromrelais den Schalter erreicht, 60 in dem sowohl die öffnung als auch die Schließung beeinflußt ein auf Erdpotential angeordnetes Betäti- des Schalters mittels isolierender Betätigungsstangen gungsorgan das Seil 16 so, daß es ein Stück verscho- oder Seile bewirkt wird und somit keine Steuerluftben wird. Ein auf dem Laufrädchen 17 exzentrisch leitung zu Erdpotential erforderlich ist. F i g. 4 zeigt angebrachter Stift 18 beschreibt dabei eine Winkel- zwei zu einem solchen Betätigungssystem gehörende bewegung, wobei der Schieber 19 nach unten gezogen 65 Ventilaggregate 30 und 31 einer ähnlichen Ausfühwird. Wenn dieser so weit nach unten gezogen ist, rung wie das in F i g. 1 gezeigte. Die Ventilaggregate daß seine Auskehlung 20 das Niveau der Sperrkörper sind auf Hochspannungspotential in unmittelbarer 21 erreicht hat, hört die Sperrung des Nebenschluß- Nähe eines nicht gezeigten Schaltelements für einen

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Druckluftschalter montiert. Die Impulsgabe erfolgt in magnet 47, der über einen Kern 48 und einen Polderseiben Weise wie oben beschrieben mittels eines schuh 49 einen Anker 50 anzieht. In der gezeigten isolierenden Seils 16 vom Erdpotential aus. Bei der Lage ist der Magnet bereit zu arbeiten. Dadurch, daß in der Figur gezeigten Ausführung erfolgt die Impuls- man der Spule 51 einen elektrischen Impuls zuführt, gäbe über zwei Achsen 32 und 33, aber es ist auch 5 wird der durch die Feder 52 stark vorgespannte Anker denkbar, eine gemeinsame Achse durch beide Ventil- 50 dazu gebracht, den Magnet loszulassen, wobei die aggregate anzuordnen. Bei der Impulsgabe dreht man Stange 41 schnell mit Hilfe des schwach federdie Achsen im oder gegen den Uhrzeigersinn im Ver- vorgespannten Distanzstiftes 53 gehoben wird. Das hältnis zu einer Nullage. Die Drehung im Uhrzeiger- Übertragungssystem ist nun umgestellt worden, z. B. sinn ergibt beispielsweise eine Ausschaltung des io in die Lage, die beim nicht gezeigten Schaltelement Schalters, während eine Drehung gegen den Uhr- eine Ausschaltung bewirkt. In diesem Stadium wird zeigersinn Einschaltung ergibt. Wenn das Aggregat dem Zylinder 54 durch die rechte Leitung Druckluft

30 einen Impuls über das System 16 bekommt, öffnet zugeführt, wobei der Kolben 55 das Joch 56 nach der Ventilteller 1 die Verbindung zwischen den links bewegt. Der Anker 50 wird dabei mittels eines Druckluftleitungen 7 und 8 in der im Anschluß an 15 auf dem Joch befestigten und mit einer Abschrägung Fig. 1 beschriebenen Weise. Dabei strömt Druckluft 57 versehenen Arms 58, der gegen die Rolle 59 gein Richtung von rechts nach links, d. h. von dem preßt wird, in die Ausgangslage zurückgezogen, nicht gezeigten Druckluftbehälter zu dem ebenfalls Gleichzeitig wird der Distanzstift 53 aus der ursprüngnicht gezeigten Schaltelement, wobei eine Öffnungs- liehen Lage gezogen, während der Stift auf der entbewegung anfängt. Sobald der Ventilteller geöffnet ao gegengesetzten Seite in die Lage zwischen dem Anker ist, wird Druckluft durch die Leitung 25 zum Kolben- des Magnets 46 und der Stange 41 geführt wird. Diese system geleitet, das den Nebenschlußanker des Ma- Stange ist durch die Federn 43 und 42 auf Null gegnetsystems in seine Ausgangslage führt. Nach einer stellt worden, während das Joch sich bewegte,
kurzen Zeit wird dann derselbe Druck auf beiden In F i g. 6, 7 und 8 ist als Alternative eine andere Seiten des Ventiltellers 1 herrschen, was zur Folge 35 Anordnung für die Verschiebung des Nebenschlußhat, daß dieser sich auf Grund seines Eigengewichts ankers 15 in einem Magnetsystem nach F i g. 1 ge- und/oder durch Federeinwirkung wieder in seinem zeigt. Diese Anordnung kann unter der Voraussetzung Ventilsitz in die Dichtungslage legt. verwendet werden, daß eine elektrische Energie in

Der Betätigungszylinder des Schaltelements steht geeigneter Form auf Hochspannungspotential zunun unter Druck, und seine Schaltstelle ist geöffnet 30 gänglich ist. Das Magnetsystem 4, 5, 6 hält einen und bleibt offen, bis dem Aggregat 31 ein Impuls Anker 3 fest, der einer nach oben gerichteten Kraft F gegeben wird. Dies geschieht durch eine Drehung der ausgesetzt wird. Der axial verschiebbare Nebenschluß-Achse 33 im Uhrzeigersinn, wobei der Ventilteller 34 anker 15 wird durch ein Gelenksystem 70 und 71 und öffnet. Dabei strömt Uberdruckluft vom Schalt- einen Anker 72 mit einer Stoßstange betätigt. Das element über die Leitung 8 und die Drosselung 35 35 Gelenk 70 ist an seinem oberen Ende in einem Lagerins Freie hinaus. Allmählich wird dann atmosphäri- bock gelagert, der an der Unterseite des oberen, ringscher Druck in der Leitung 8 herrschen, wobei der förmigen Polschuhs 5 des Magnetsystems befestigt ist. Ventilteller 34 wieder schließt. Die Drosselung 35 Das Gelenk 71 ist unten in einem Lagerbock bedient dazu, in der Leitung 36 einen gewissen Über- festigt, der zuunterst in der Steuerhülse des Nebendrack zu erzeugen, so daß das Kolbensystem für die 40 schlußankers 15 befestigt ist. Die beiden Gelenke 70 Rückstellung des Nebenschlußankers des Aggregats und 71 sind in einem Kniegelenk verbunden, von

31 arbeiten kann. Gegebenenfalls kann ein Rück- welchem eine Stoßstange 73, die mit dem Aluminiumschlagventil 37 angeordnet werden, um den Druck anker 72 abgeschlossen ist, ausgeht.

im Kolbensystem während der Zeit zu speichern, die Die Anordnung nach F i g. 6 ist in F i g. 7 schemafür die Rückstellung des Nebenschlusses erforderlich 45 tisch dargesellt. Das Gelenksystem 70, 71 wird hier in ist. Die Luftleckageöffnung 38 sorgt jedoch dafür, einer Sperrlage gehalten, in der der Anker 72 an einem daß der Druck nicht langer als erforderlich gespei- festen Anschlag 74 ruht. Der Nebenschlußanker 15 chert wird. In diesem Stadium ist das Schaltgerät der ist hierdurch in offener (unwirksamer) Lage gesperrt. Schaltelemente geschlossen, und die Ventilaggregate Eine Spule 75 (F i g. 6) in der Form eines Kupfer-30 und 31 sind in ihre Ruhelagen zurückgekehrt und 50 bandes, das zu einer platten Spirale gewickelt ist, ist sind bereit für einen neuen Betätigungszyklus. in eine Isolationsmasse im Anschlag 74 eingegossen. Die Apparatur auf Erdpotential, die für Betätigung Ein auf Hochspannungspotential angeordneter, nicht des in F i g. 4 gezeigten »Zwillingsaggregats« erfor- gezeigter Kondensator kann über die Koaxialleitung derlich ist, ist in F i g. 5 schematisch gezeigt. Der 76 und eine von Erdpotential aus manövrierbare meuntere Teil der elektrisch isolierenden Seile 16 ist in 55 chanische oder elektronische Kontaktanordnung über einer Seilscheibe 40 befestigt, die mit einem Hebel die Spule 75 entladen werden. Auf Grund des Ma- oder einer Stange 41 fest verbunden ist. Eventuell gnetfeldes der stromdurchflossenen Spule werden dakönnen die Seile 16 direkt in der Stange 41 befestigt bei Wirbelströme im Anker 72 induziert, wobei eine werden, wobei die Seilscheibe 40 weggelassen werden Repulsionskraft zwischen dem Anker 72 und der kann. Zwei verhältnismäßig schwache Federn 42 und 60 Spule 75 entsteht. Diese Kraft schiebt den Anker sehr

43 halten die Stange 40 in einer Nullage. Die Feder schnell in die in F i g. 8 gezeigte Lage. Dabei passiert

44 hält die Seile 16 gestreckt und gleicht die z. B. das Kniegelenk des Gelenksystems 70, 71 schnell die durch Temperaturunterschiede verursachten Ver- Sperrlage, und der Nebenschlußanker 15 wird in die änderungen ihrer Länge aus. Zwei Haltemagnete 45 Shuntlage geführt durch ein Zusammenwirken ein- und 46 können über die Stange 41 und das Seil- 65 mal der Bewegungsenergie des Ankers 72, der Stoßsystem 16 dem Zwillingsaggregat nach F i g. 4 Ein- stange 73 und des Gelenksystems 70, 71 und zum an- und Abschaltimpulse zuführen. Die genannten Halte- dem durch die magnetische Anziehungskraft, die die magnete bestehen aus einem ringförmigen Dauer- ganze Zeit auf den Nebenschlußanker wirkt, und wei-

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ter durch die Kraft von der Feder 22, die nach unten tels einer Kolbenstange 99 fest miteinander verbunden auf die Steuerhülse des Nebenschlußankers wirkt. Die sind. Der Kolben 98 ist auch das bewegliche Ventil-Rückführung des Nebenschlußankers 15 in die offene organ oder der Ventilkolben. Da der Raum zwischen Lage kann z. B. mit Hilfe eines Druckluftzylinders 77 den Kolben 97 und 98 ständig mit Druckluft gefüllt ausgeführt werden, mit dem ein Druckzapfen 78 ge- 5 ist und die Dichtungsflächen der Kolben verschieden gen das Kniegelenk im Gelenksystem 70, 71 geführt sind, wird der Differentialkolben von einer aufwärts werden kann, wobei das Kniegelenk in die Sperrlage gerichteten Kraft beeinflußt.

zurückgeführt wird. Danach geht der Druckzapfen 78 Der Betätigungsmechanismus 92 enthält zwei ring-

wieder in seine Ruhelage zurück. An Stelle der Spule förmige, konzentrisch angeordnete Dauermagnete 10O¹ 75 und des Aluminiumankers 72 kann z. B. auch ein io und 101, die je zu einem von zwei mit einem ge-Haltemagnet desselben Typs, der zu dem auf Erd- meinsamen konzentrischen Joch 102 versehenen mapotential angebrachten Betätigungsorgan gehört, ver- gnetischen Kreisen gehören. Der erste magnetische wendet werden. Kreis enthält den Dauermagnet 100 und einen ring-

Die in F i g. 1 und 4 gezeigten Anordnungen können förmigen Luftspalt 103, der von einem Halteanker 104 leicht mit einer Alarmanordnung versehen werden, 15 überbrückt wird. Dieser Anker wird dabei von einem die anzeigt, falls das für die öffnung des Schalt- vom Magnet 100 herrührenden Fluß durchströmt und elements vorgesehene Ventil dadurch öffnen sollte, wird dadurch vom Magnet gegen die Wirkung der auf daß der Halteanker 3 sich vom Dauermagnet 4 löst, die Differentialkolben 97, 98 wirkenden, aufwärts geohne daß ein Befehl dafür vom Betätigungsorgan auf richteten Kraft angezogen. Der andere magnetische Erdpotential erteilt worden ist. Eine solche Alarm- 20 Kreis enthält den Dauermagnet 101 und einen veranordnung ist in F i g. 9 gezeigt. Auf dem für die schiebbaren Hilfsanker 105. Dieser Hilfsanker wird Öffnung des Schaltelements vorgesehenen magnet- in seiner Ruhelage gegen einen Anschlag 106 durch gesteuerten Ventil 30 ist ein Hebelarmsystem 80 an- eine Feder 107 gepreßt, kann aber mit einer Begeordnet, das an eine auf Erdpotential hinabführende tätigungsstange 93 ein kleines Stück nach oben geelektrisch isolierende Stange oder ein Seil 81 geschal- 35 schoben werden, so daß der Anker den ringförmigen tet ist. Das Hebelarmsystem 80 wird vom Halteanker Luftspalt 108 überbrückt. Die Polarität der perdes Ventils derart beeinflußt, daß der Anker bei sei- manenten Magnete ist in die Zeichnung eingeführt ner Bewegung einen Hebelarm hebt, der seinerseits worden, wobei N den Nordpol und S den Südpol bedas Seil 81 anzieht. Dieses Seil kann zweckmäßig in zeichnet.

denselben Raum wie das gewöhnliche Ubertragungs- 30 In der gezeigten Stellung des Kolbens 98 ist die system 16 verlegt sein. Das Ziehen des Seils 81 be- Leistungstrennstelle des nicht gezeigten Schaltwirkt, daß ein Kontakt 82 auf Erdpotential geschlos- elements geschlossen. Wenn dabei beispielsweise ein sen wird, wodurch ein unmittelbarer Befehl zum Kurzschluß im Netz eintrifft, in dem der Schalter Schließen über das System 16 zum Ventil für das eingeschaltet ist, wird ein Ausschaltimpuls von den Schließen des Schaltelements gesendet werden kann. 35 Überstromrelais zu einem an die Betätigungsstange Signale, die Fehler anzeigen, können gleichzeitig ge- 93 geschalteten Betätigungorgan auf Erdpotential gegeben werden. Bei normaler Betätigung des Schalters sendet. Dieses Betätigungsorgan verschiebt die Stange dagegen erhält ein Relais 83 Strom, wobei sein Kon- 93 und damit den Hilfsanker 105 nach oben, wobei takt den Stromkreis des Alarmkontakts 82 unter- der Luftspalt 108 überbrückt wird. Der Magnet 101 bricht. Sobald der normale Betätigungszyklus voll- 40 erzeugt dabei einen magnetischen Fluß, der durch den endet ist, wird jedoch das Relais 83 wieder stromlos, Hilfsanker 105, das Joch 102 und den Halteanker 104 sein Kontakt wird geschlossen, und die Alarmanord- fließt. Dieser Fluß ist dem vom Magnet 100 hernung ist bereit für unmittelbare Funktion. rührenden Fluß im Halteanker 104 entgegengerichtet,

F i g. 10 zeigt eine andere Ausführungsform eines wobei die Haltekraft so viel abnimmt, daß die auf Druckluftventils mit einem Betätigungsmechanismus 45 die Differentialkolben 97, 98 wirkende Kraft übernach der Erfindung. Die Anordnung besteht aus drei wiegt, und der Ventilteller 98 wird nach oben in seine Hauptteilen, nämlich einem Druckluftventil 91, einem zweite Ruhelage geführt. Dabei wird das Betätigungsfür die Betätigung des Ventils vorgesehenen Betäti- gerät des Schaltelements über die Ventilöffnungen 94 gungsmechanismus 92 und einer isolierenden Betäti- und 96 mit der freien Luft verbunden, wobei die gungsstange 93, und ist auf Hochspannungspotential 50 Leistungsschaltstelle geöffnet und der Kurzschlußin der Nähe eines nicht gezeigten Schaltelements an- strom unterbrochen wird.

gebracht, das einen von einem Isolator getragenen, Die Leistungsschaltstelle wird dadurch geschlossen,

ständig mit Druckluft gefüllten Behälter enthält, in daß die Betätigungsstange 93 nach unten geführt wird, dem eine Leistungsschaltstelle angeordnet ist. Der wobei der Ventilteller 98 und Halteanker 104 mit bewegliche Kontakt der Leistungsschaltstelle wird 55 Hilfe einer mit dem Halteanker 104 verbundenen und durch ein pneumatisches Betätigungsorgan gesteuert, zentral durch den Betätigungsmechanismus verlaufenwobei die Leistungsschaltstelle geöffnet wird, wenn den Mitnehmerstange 109 zurückgeführt werden, ein Raum im Betätigungsorgan an die freie Luft an- Das freie Ende dieser Stange ist mit einem radial

geschlossen wird, und geschlossen wird, wenn derselbe herausragenden Mitnehmer 110 versehen, der mit Raum mit Druckluft gefüllt wird. Das gezeigte Druck- 60 einem relativ großen axialen Spiel von der oberen luftventil 91 ist mit einer Öffnung 94 versehen, die Endpartie 111 der Betätigungsstange 93 umschlossen am genannten Raum im Betätigungsorgan der Lei- ist. Sobald der Ventilteller 98 und der Halteanker 104 stungsschaltstelle angeschlossen ist, mit einer öffnung zurückgeführt worden sind und die Leistungstrenn-

95, die am genannten, ständig mit Druckluft gefüll- stelle dabei geschlossen worden ist, geht die Betätiten Behälter angeschlossen ist, und mit einer öffnung 65 gungsstange 93 in die in der Figur gezeigte Lage zu-

96, die an der freien Luft angeschlossen ist. Das Ven- rück und ist bereit für eine neue Ausschaltung.

teil 91 enthält einen Differentialkolben, der aus zwei Wenn der Halteanker auf Grund eines Fehlers im

getrennten Kolben 97 und 98 aufgebaut ist, die mit- Auslöser loslassen sollte, wird die Stange 93 vom Mit-

nehmer 110 nach oben gehoben. Dadurch, daß die Stange 93 dabei einen elektrischen Kontakt in einem auf Erdpotential angeordneten Anzeigekreis beeinflußt, kann in einer besonders einfachen Weise eine Anzeige der fehlerhaften Funktion des Auslösers erhalten werden.

Auch andere Ausführungsformen als die beschriebenen sind im Rahmen der Erfindung denkbar. So kann z. B. der Nebenschlußanker in anderer Weise als der beschriebenen in den Dauermagnetkreis eingeführt werden, z. B. mittels eines Druckluftkolbens, oder mit einem Sprengstoff dazu gebracht werden, mechanisch oder elektrisch zu detonieren.

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für Hochspannungsdruckluftschalter mit einem auf Hochspannungspotential angeordneten Druckluftventil und einem Betätigungsmechanismus für dieses Ventil, der einen mit einem Luftspalt versehenen und einen Dauer- ao magnet enthaltenden Magnetkreis umfaßt sowie einen mit einem zu dem genannten Ventil gehörenden Ventilteller verbundenen Halteanker, der in der einen Ruhelage des Ventiltellers den genannten Luftspalt überbrückt und dadurch in as dieser Lage von einer gegen eine äußere Kraft wirkenden magnetischen Haltekraft festgehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks öffnen des Druckluftschalters ein Nebenschlußanker (15,105) in eine Shuntlage verschiebbar ist, in der er einen Parallelweg zu dem durch den Halteanker (3,104) fließenden magnetischen Fluß bildet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei geschlossenem Ventil der genannte Ventilteller (1, 98) in öffnender Richtung von Druckluft beeinflußt ist, die in einem auf Hochspannungspotential angeordneten Behälter gespeichert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf Erdpotential angeordnetes Betätigungsorgan über Seile oder Stangen (16) aus Isoliermaterial die Verschiebung des Nebenschlußankers (15,105) in die Shuntlage verursacht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine für den Nebenschlußanker vorgesehene Sperranordnung (19, 20, 21) über die Seile oder Stangen (16) ausgelöst werden kann.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der Sperranordnung des Nebenschlußankers (19, 20, 21) über ein auf dem Betätigungsmechanismus des Ventils angeordnetes, drehbares Organ, z. B. ein Laufrädchen (17), bewirkt wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5 mit zwei auf Hochspannungspotential angeordneten und im wesentlichen gleichen Ventilen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventile über die genannten isolierenden Seile oder Stangen (16) mittels einer auf Erdpotential angebrachten, in zwei Richtungen um eine Nullage drehbaren Stange (41) betätigt werden, wobei eine Drehung der Stange in der einen Richtung das eine Ventil (30) öffnet und dadurch eine Leitung unter Druck gesetzt wird, während eine Drehung in der anderen Richtung zur Folge hat, daß das andere Ventil (31) öffnet, wobei die Leitung an die freie Luft angeschlossen wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Erdpotential befindliche Betätigungsanordnung zwei Haltemagnete (45,46) enthält, die bei Entmagnetisierung die mit den genannten Seilen oder Stangen gekuppelte, drehbare Stange (41) betätigen.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenschlußanker an den festen Magnetkreis mittels eines Kniegelenksystems (70, 71) geschaltet ist, von dessen Kniegelenk eine Stoßstange (73) ausgeht, deren freies Ende mit einem Anker (72) verbunden ist, welcher bei geschlossenem Ventil an einem festen Anschlag (74) anliegt, der aber von dem Anschlag zwecks öffnen des Ventils weggestoßen werden kann.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (72) aus elektrisch leitendem Material ausgeführt und in dem Anschlag eine Spule (75) so angeordnet ist, daß eine Repulsionskraft zwischen dem Anker (72) und dem Anschlag (74) entsteht, wenn die Spule (75) von einem variierenden Strom durchflossen wird.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteanker (3) über ein isolierendes Seil oder eine Stange (81) einen elektrischen Kontakt (82) in einem auf Erdpotential angeordneten Betätigungskreis beeinflußt.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Parallelweg einen zweiten Dauermagnet (101) enthält, der einen magnetischen Fluß erzeugt, der dem von dem erstgenannten Magnet (100) herrührenden Fluß im Halteanker (103) entgegenwirkt.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine für die Betätigung des Schalters vorgesehene Stange aus Isoliermaterial, die bei Druckbeeinflussung Auslösung und bei Zugbeeinflussung Rückführung des Halteankers bewirkt.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteanker (104) mit einer in der Längsrichtung der Betätigungsstange (93) gerichteten Mitnehmerstange (109) verbunden ist, deren freies Ende mit einem radial herausragenden Mitnehmer (110) versehen ist, der mit einem verhältnismäßig großen axialen Spiel vom oberen Ende der Betätigungsstange (93) umschlossen ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg der Bewegung der Betätigungsstange (93) zwecks Zustandebringen der Auslösung wesentlich kürzer ist als der Weg zum Zustandebringen der Rückführung.

15. Einrichtung nach Anspruch 12,13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsstrecke der Betätigungsstange (93) in der Auslöserichtung unabhängig davon ist, ob die Auslösung berechtigt oder unberechtigt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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