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Die Erfindung betrifft einen Druckgas-Leistungsschalter für mittlere
Leistungen, mit einer ständig mit dem Druckgaskessel in Verbindung stehenden Hauptschaltkammer,
in der ein ortsfestes und ein bewegliches, ständig im Öffnungssinn mit Druckgas
beaufschlagtes Hauptschaltstück angeordnet sind, wobei zum Schließen der Hauptschaltstücke
die Kammer unterhalb des als Kolben ausgebildeten, in Schließrichtung federbelasteten
Endes des beweglichen Hauptschaltstücks mit Druckgas beaufschlagt und zum Öffnen
mit der Atmosphäre verbunden ist und während des öffnens eine sonst durch Beaufschlagen
mit Druckgas die Hauptschaltkammer gegen Atmosphäre abschließende, in einem Zylinder
geführte Kappe kurzzeitig durch Druckentlastung öffnet, mit einem druckgasbetätigten,
in einer Hilfsschaltkammer angeordneten, federbelasteten Hüfsschaltstück zur kurzzeitigen
Einschaltung eines Widerstandes parallel zu den sich öffnenden Hauptschaltstücken
und mit einer Kolbenschieber-Ventilanordnung zum Steuern des beweglichen Hauptschaltstücks,
der Kappe und des beweglichen Hilfsschaltstücks.
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Bei einem derartigen Druckgas-Leistungsschalter (britische Patentschrift
806 232) ist es bekannt, einzelne Steuerfunktionen für die Schalterbetätigung außer
dem Steuerventil auch dem Träger des beweglichen Hauptschaltstücks und der Kappe
zuzuordnen. Dies führt jedoch dazu, daß die Führungsbahnen dieser beweglichen Schaltorgane
wegen der dort angeordneten Steueröffnungen aufwendiger ausgebildet sein müssen.
Der Träger des beweglichen Hauptschaltstücks und die Kappe, die eine besondere Rückstellfeder
benötigt, müssen außerdem selbst zum Steuern dieser Öffnungen ausgebildet sein.
Bei einem Defekt am Steuermechanismus müssen das bewegliche Hauptschaltstück und
die Kappe herausgenommen werden, um eine Überprüfung oder Reparatur durchführen
zu können. Dadurch, daß die zeitliche Folge der Schaltbefehle durch mehrere voneinander
abhängig geschaltete Ventilglieder bestimmt wird, . sind die Schaltzeiten relativ
lang und können erhebliche Abweichungen aufweisen.
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Ferner sind zum Betätigen der Schaltstücke des Haupt- und Hilfsschalters
eines Druckgas-Leistungsschalters anderer Gattung (britische Patentschrift 817 782)
in der richtigen zeitlichen Folge mehrere Kolbenschieber-Ventilanordnungen bekannt
und notwendig. Der Hilfsschalter ist dabei als Schwenk trenner ausgebildet. Dieses
Prinzip ist im Aufbau kompliziert. Erhöhte Wartungs- und Reparaturkosten sowie eine
geringere Betriebssicherheit sind die Folge.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem bekannten Schalter
der eingangs genannten Art die Kolbenschieber-Ventilanordnung mechanisch einfach
auszubilden und so im Sehalter anzuordnen, daß sie ohne Entfernung weiterer Teile
des Schaltmechanismus leicht kontrollierbar und schnell auswechselbar ist. Außerdem
soll eine Beeinflussung der Schaltzeiten durch voneinander abhängig geschaltete
Ventilglieder vermieden werden.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenschieber-Ventfanordnung
als geschlossene Baueinheit, mechanisch getrennt von den beweglichen Schaltorganen,
angeordnet ist, daß sie mit vier im Ventilzylinder angeordneten Ventilöffnungen
versehen ist, von denen die erste ständig mit dem Druckgaskessel und die zweite
ständig mit Atmosphäre in Verbindung steht, daß die dritte mit dem Zylinderraum
des Hauptschaltstücks und die vierte mit dem Zylinderraum der Kappe und der Hilfsschaltkammer
in Verbindung stehende Öffnung in der Endstellung »Ein« des Kolbenschiebers mit
der ersten Öffnung verbunden sind, daß die dritte und die vierte Öffnung beim Verschieben
des Kolbenschiebers in einer Zwischenstufe des Ausschaltvorgangs mit der zweiten
Öffnung verbunden sind, und daß in der Endstellung »Aus« des Kolbenschiebers die
erste mit der vierten und die zweite mit der dritten Öffnung verbunden sind.
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Somit ist erfindungsgemäß nur eine einzige Kolbenschieber-Ventilanordnung
vorgesehen. Die beweglichen Teile des Schalters üben keine Steuerfunktionen aus
und sind deshalb einfach im Aufbau. Die Kolbenschieber-Ventilanordnung ist baulich
getrennt von den beweglichen Schaltorganen angeordnet, wodurch ihrer 'Zugänglichkeit
und Wartung erheblich vereinfacht sind.
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Bei Fehlern ist ihr Austausch leicht möglich. Ferner liegt ein wesentlicher
Vorteil darin, daß der Ablauf der einzelnen Schaltvorgänge, insbesondere beim Ausschalten
durch die jeweilige Stellung des Kolbenschiebers festgelegt ist, so daß bei dreiphasigen
Netzen die einzelnen Phasen im wesentlichen gleichzeitig abgeschaltet werden. Außerdem
ist so eine platz- und gewichtsparende Bauweise möglich.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung des Schalters
in Stellung »Ein«, F i g. 2 eine Zwischenstellung des Ausschaltvorgangs mit den
Hauptschaltstücken in Stellung »Aus« und den Hilfsschaltstücken in Stellung »Ein«,
F i g. 3 den Schalter mit Haupt- und Hilfsschaltstücken in Stellung »Aus«, F i g.
4 einen Schnitt durch die Kolbenschieber-Ventilanordnung.
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Der Schalter besteht aus einem Druckgaskessel1, einem zylindrischen
Gehäuse 2, einer Hauptschaltkammer 3 mit einem beweglichen Hauptschaltstück 6 und
einem ortsfesten Hauptschaltstück 7 und einer Hilfsschaltkammer 4 mit einem Widerstand
5 und Hilfsschaltstücken 8 und 9.
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Innerhalb des Gehäuses 2 ist eine einzige Kolbenschieber-Ventilanordnung
10 angeordnet, deren Zylinder gemäß F i g. 4 an geeigneten Stellen Ventilöffnungen
11, 12, 13 und 14 aufweist und deren Kolbenschieber 10' an beiden Enden mit Dichtungsringen
in der dargestellten Weise versehen ist. Der Kolbenschieber 10' ist am Ventilzylinder
so angeordnet, daß die Ventilöffnung 14 ständig mit Atmosphäre und die Ventilöffnung
13 ständig mit dem Druckgaskessel verbunden ist. Auf der diametral gegenüberliegenden
Seite des Zylinders ist die Ventilöffnung 11 durch eine Verbindungsleitung 15 mit
einer Kammer 16 verbunden, in der ein das bewegliche Schaltstück 6 tragender Kolben
18 gegen die Kraft einer Schraubenfeder 17 verschiebbar angeordnet ist.
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Die Ventilöffnung 12 der Kolbenschieber-Ventilanordnung 10
ist durch eine Verbindungsleitung 19, die durch die Hauptschaltkammer 3 führt, mit
einer Kammer verbunden, in der eine Kappe 20 gegenüber dem beweglichen Hauptschaltstück
7 verschiebbar geführt ist. Über eine Verbindungsleitung 21 ist eine Kammer
oberhalb der Kappe 20 mit der Hilfsschaltkammer 4 verbunden. Eine Kammer 22 oberhalb
des
Kolbens 18 mit einer Verbindungsleitung 23 und ein Raum unterhalb
des beweglichen Hilfsschaltstücks 8 des Hilfsschalters sind ständig mit der Atmosphäre
verbunden. Eine Öffnung 24 ist zum Austritt der Gase in die Atmosphäre beim Öffnen
des Hauptschalters vorgesehen, wenn die Kappe 20 in der oberen Stellung ist (F i
g. 2).
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Der Kolbenschieber 10' der Ventilanordnung wird durch Fernsteuerung
mittels nicht dargestellter bekannter Vorrichtungen elektromechanisch und/oder pneumatisch
betätigt. Die Druckluft für die Betätigung der Haupt- und Hilfsschaltstücke sowie
für das Beblasen des Lichtbogens wird durch den Druckgaskessel1 geliefert. Die Steuerung
der Druckluftwege erfolgt durch die Bewegungen des Kolbenschiebers 10' in der nachstehenden
Weise: In der Stellung »Ein« gemäß F i g. 1, nämlich mit geschlossenen Hauptschaltstücken
6 und 7 und offenen Hilfsschaltstücken 8 und 9, gelangt Druckluft vom Druckgaskessel
1 durch die Ventilöffnung 13 in den Ventilzylinder und durch die Ventilöffnung 11
und die Verbindungsleitung 15 zur Kammer 16, so daß durch die Druckluft in der Kammer
16 und durch die Wirkung der Feder 17 das bewegliche Schaltstück 6 in der in F i
g. 1 gezeigten geschlossenen Lage gehalten ist. Ferner steht in der Hilfsschaltkammer
4 Druckluft über die Ventilöffnung 12, die Verbindungsleitung 19 der Kammer oberhalb
der Kappe 20 und der Verbindungsleitung 21 an, so daß das Hilfsschaltstück 8 entgegen
der Wirkung einer Feder gegenüber dem ortsfesten Schaltstück 9 offen gehalten ist.
Unter diesen Bedingungen stehen die beiden Schaltkammern und das gesamte Innenteil
des Schalters unter Druck.
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In einer Zwischenstufe des Ausschaltvorgangs (F i g. 2) wird der Kolbenschieber
10' der Ventilanordnung aus der in F i g. 1 gezeigten Stellung so weit nach links
bewegt, daß die Kammer 16 über die Verbindungsleitung 15 und die Ventilöffnungen
11 und 14 und die Kammer oberhalb der Kappe 20 und die Hilfsschaltkammer 4 über
die Verbindungsleitung 19 und die Ventilöffnungen 12 und 14 der Ventilanordnung
10 mit Atmosphäre verbunden sind.
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Unter diesen Bedingungen wird das bewegliche Schaltstück 6 nach abwärts
und die Kappe 20 nach oben gedrückt, da der Druck, der auf das Schaltstück 6 und
auf die Kappe 20 wirkt, nicht mehr kompensiert wird. Der sich zwischen den
Hauptschaltstücken 6 und 7 ausbildende elektrische Lichtbogen wird beblasen. Der
Austritt der Druckluft aus der Hauptschaltkammer 3 in die Atmosphäre findet durch
die zentrische Bohrung in dem ortsfesten Schaltstück 7 und durch die Öffnung 24
statt. Gleichzeitig schließen die Hilfsschaltstücke 8 und 9 in der Hilfsschaltkammer
4, so daß der Widerstand 5 parallel zu der Hauptschaltstrecke geschaltet ist.
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Bei der weiteren Verschiebung des Kolbenschiebers 10' der Ventilanordnung
nach links wird die endgültige Ausschaltstellung gemäß F i g. 3 erreicht. Sobald
der Kolbenschieber 10' das Ende seines Hubes erreicht hat, gelangt Druckluft durch
die Ventilöffnung 12 und durch die Verbindungsleitungen 19 und 21 in den Raum oberhalb
der Kappe 20 und in die Hilfsschaltkammer 4, während die Kammer 16 des Hauptschalters
in Verbindung mit der äußeren Atmosphäre bleibt. Die Kappe 20 schließt wieder, wodurch
die Druckluft auf das Schaltstück 6 derart wirken kann, daß es sicher in der offenen
Stellung gehalten wird. Die in der Hilfsschaltkammer 4 anstehende Druckluft öffnet
den Hilfsschalter, so daß der Strom durch den Widerstand 5 unterbrochen ist.