DE1640206A1 - Switching device with a vacuum disconnector, in particular immersed in a liquid - Google Patents
Switching device with a vacuum disconnector, in particular immersed in a liquidInfo
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Description
797//
Docket 11 D-2662
U.S.Ser.No. 532,697
U.S. Piling Date: March 8; 1966 797 //
Docket 11 D-2662
USSer.No. 532.697
US piling date: March 8; 1966
General Electric Company, Schenectady, N.Y.General Electric Company, Schenectady, N.Y.
V.St.A.V.St.A.
Schalteinrichtung mit einem insbesondere in eine Flüssigkeit eingetauchten Vakuum-TrennschalterSwitching device with a vacuum disconnector, in particular immersed in a liquid
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung mit einem insbesondere in eine Flüssigkeit eingetauchten Vakuum-Trennschalter mit einem evakuierten Kolben und zwei darin angeordneten, relativ zueinander beweglichen Kontaktstücken, welche von einer Betätigungseinrichtung getrennt oder zusammengeführt werden können und zwischen denen beim Trennen ein Lichtbogen gezogen werden kann. Insbesondere handelt es sich um eine Einrichtung, mit der verhindert werden soll, daß solche eingetauchten Trennschalter im Falle eines relativ grossen Vakuumverlustes beschädigt werden.The invention relates to a switching device with a vacuum disconnector, in particular immersed in a liquid with an evacuated piston and two contact pieces arranged therein, movable relative to one another, which can be separated or brought together by an actuating device and an arc between them during separation can be drawn. In particular, it is a device intended to prevent such submerged Circuit breakers can be damaged in the event of a relatively large loss of vacuum.
Vakuum-Trennschalter hohen Trennvermögens werden in elektrischen Schalt- und Stromunterbrechungseinrichtungen allerVacuum disconnectors with high separating capacity are used in all electrical switching and current interruption devices
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Art verwendet und stehen bereits für so hohe Nennspannungen und -Ströme zur Verfügung, daß sie einen Leistungsfluss auch bei Spannungen unterbrechen können, wie sie in kommerziellen und industriellen Verteilungs- und Übertragungsanlagen vorkommen. Bei den meisten r Anwendungsfällen wird der Vakuum-Trennsehalter von Luft umgeben sein, so daß selbst ein grosses Leck in evakuierten Kolben nicht mehr bewirkt, als daß sich der Kolben mit Luft oder Gas des ümgebungsdrucks füllt. Unter diesen Umständen kann es zwar geschehen, daß der Schalter einen Strom nicht mehr unterbricht, aber die eingedrungene Luft bzw. das Gas wird wohl kaum einen so grossen Druck entwickeln, daß der Kolben zerbricht. In besonderen Fällen werden Vakuum-Trennschalter auch in einer Isoller-Flüssigkeit betrieben. Dabei kann es geschehen, daß durch ein Leck entsprechender Grosse mit der Zeit in den Schalterkolben eine so grosse Menge Flüssigkeit eintritt, daß bei Erhitzung durch einen Lichtbogen einen Druck auftritt, der zum Bersten des Kolbens führt.Art and are already available for such high nominal voltages and currents that they also generate a power flow Interrupt at voltages such as those found in commercial and industrial distribution and transmission systems. In most cases of application, the vacuum breaker will be surrounded by air, so that even a large leak will be evacuated The piston does nothing more than fill the piston with ambient pressure air or gas. Under these circumstances It can happen that the switch no longer interrupts a current, but the air or gas that has penetrated will probably do hardly develop so much pressure that the piston breaks. In special cases, vacuum disconnectors are also used in a Isoller liquid operated. It can happen that a leak of a corresponding size over time in the switch piston so large a quantity of liquid enters that when heated by an electric arc, a pressure occurs which leads to the Rupture of the piston leads.
Ein besonderer Anwendungsfall, bei dem es wünschenswert ist, einen Vakuum-Trennschalter in eine umgebende Flüssigkeit einzutauchen, ist eine Einrichtung zum Wechseln des Lastabgriffs bei einem Leistungstransformator. Solche Transformatoren werden gewöhnlich mit einer dielektrischen Flüssigkeit wie öl oder Askarel gefüllt, wobei auch die Abgriffswechselvorrichtung in die Flüssigkeit eingetaucht wird. Diese Wechselvorrichtung enthältA special application in which it is desirable to place a vacuum circuit breaker in a surrounding liquid is a device for changing the load tap on a power transformer. Such transformers will be usually with a dielectric liquid such as oil or Askarel filled, with the tap changing device in the liquid is immersed. This changing device contains
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nun gewöhnlich einen Lichtbogenstrom-Trennschalter, den man in einem getrennten, mit Flüssigkeit gefüllten Raum angeordnet hat» um eine Verseuchung des Hauptteiles des Transformatoröls infolge eines Lichtbogens beim Schalter zu vermeiden. Zur Erleichterung der mechanischen Verbindungen des Lichtbogenschalters mit den Übertragungskontakten und anderen Schaltern einer Abgriffswechselvorrichtung 1st es üblich, diese ganze Wechselvorrichtung in dem mit Flüssigkeit gefüllten getrennten Raum unterzubringen. Dabei ist es erforderlich, daß alle Abgriffs- bzw. Anzapfungsleitungen der Transformatorwicklung vom Hauptteil des Transformators zum Abgriffswechselraum herausgeführt werden. Bei Hochspannungsanlagen ist dies ein kostspieliges Verfahren, sowohl hinsichtlich der Arbeite- als auch der Materialkosten.now usually an arc current disconnector, which is placed in a separate, liquid-filled room has »a contamination of the main part of the transformer oil as a result of an electric arc at the switch. To facilitate the mechanical connections of the arc switch to the transmission contacts and other switches of a It is customary to place this entire changing device in the separate fluid-filled space accommodate. It is necessary that all tap or tap lines of the transformer winding lead out from the main part of the transformer to the tap changing area will. In high-voltage systems, this is an expensive process, both in terms of labor and material costs.
Es wäre wünschenswert, möglichst die ganze Abgriffswechselvorrichtung für Hochspannungs-Lelstungstransformatoren unmittelbar im Hauptkessel des Transformators anzuordnen und un-It would be desirable if possible to arrange the entire tap changing device for high-voltage power transformers directly in the main tank of the transformer and un-
dl mittelbar in das eigentliche TransformatorÖl bzw. die"\elektridl indirectly into the actual transformer oil or the "\ elektri sche Flüssigkeit einzutauchen. Eine solche wirtschaftlich günstige Anordnung, bei welcher die Anzapfungsleitungen nicht aus dem Kessel herausgeführt werden müssen und kein getrennter Abgriff swechselraum erforderlich ist, wird möglich, wenn man als Lichtbogen-Trennschalter einen Vakuumscbiter verwendet. Einen Vakuum-Trennschalter in einer Einrichtung zum Wechseln des Last-immersed in the liquid. Such an economically favorable arrangement in which the tap lines do not come off the boiler must be led out and no separate tap swechselraum is required, is possible if you as Arc disconnector uses a vacuum bit. A Vacuum disconnector in a device for changing the load
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abgriffs vorzusehen, iBt selbst dann von Vorteil, wenn aus anderen Gründen ein getrennter Raum vorhanden ist, da dadurch Verunreinigungen bzw. eine Verseuchung des Öls in diesem Raum und die dadurch verursachten häufigen Instandsetzungsarbeiten vermieden werden. Andererseits darf in solch einem in der dielektrischen Flüssigkeit eines zugehörigen elektrischen Gerätes befindlichen Vakuum-Trennschalter kein Leck entstehen, welches so gross ist, daß Flüssigkeit in den Schalterkolben eintritt. Selbst wenn sonst keine weiteren Beschädigungen entstehen, würde bei einem Bruch des Trennschalters die dielektrische Flüssigkeit so verseucht werden, daß kostspielige und zeitraubende Instandsetzungsarbeiten erforderlich wären.Providing tapping is an advantage even if it comes from others Reasons a separate room is available, as this would result in contamination or contamination of the oil in this room and the resulting frequent repair work can be avoided. On the other hand, in one such in the dielectric Liquid of an associated electrical device located vacuum circuit breaker no leak occurs, which is so large is that liquid enters the switch piston. Even if there is no other damage, one would Breakage of the circuit breaker contaminates the dielectric fluid in such a way that costly and time-consuming repairs are required would be required.
Die Erfindung bezweckt daher, eine Schutzeinrichtung für einen insbesondere in eine Flüssigkeit eingetauchten Vakuum-Trennschalter anzugeben, welche bei Auftreten eines Lecks wirksam wird und verhindert, daß aufgrund des Lecks im Schalter ein übermässiger Druck entsteht.The aim of the invention is therefore to provide a protective device for a vacuum circuit breaker that is immersed in particular in a liquid indicate which is effective in the event of a leak and prevents a switch due to the leak there is excessive pressure.
Die Erfindung bezweckt ferner, einen in eine Flüssigkeit einzutauchenden Vakuum-Lichtbogentrennschalter für eine Transformator-Abgriffsweehselvorrichtung mit einer Einrichtung zum Verhindern eines Bruchs des Schalters infolge eines Lecks anzugeben. The invention also aims to provide a liquid-immersed vacuum arc disconnector for a transformer tap changing device to provide a means for preventing breakage of the switch due to a leak.
Ein besonderes Ziel der Erfindung besteht darin, daß die Leckwarneinrichtung für den Vakuum-Trennschalter ein integralerA particular object of the invention is that the leak warning device for the vacuum circuit breaker is an integral
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Bestandteil dieses Schalters ist und keine zusätzlichen öffnungen oder Abdichtungen im Glas- oder Keramikkolben des Schalters erforderlich macht.Part of this switch and no additional openings or seals in the glass or ceramic bulb of the switch is required.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein normalerweise geschlossener Vakuum-Trennschalter mit einem in eine dielektrische Flüssigkeit eingetauchten evakuierten Kolben und mit relativ zueinander beweglichen, im Kolbeninneren trennbaren Kontaktstücken verwendet. Das eine Kontaktstück ist ortsfest, weist einen sich durch eine Kolbenwand erstreckenden Schaft auf und enthält eine Bohrung oder einen Durchlaß, wodurch der Kolben evakuiert werden kann. Ausserhalb des Kolbens ist am Schaft des ortsfesten Kontaktstücks ein mit dem Durchlaß durch den Schaft kommunizierender, ausdehnbarer Balg oder ein anderer deformierbarer Abschlußraum unter Abdichtung befestigt, steht also in väkuumdichter Verbindung mit dem Kolben. Bei einer wesentlichen Verschlechterung des Vakuums dehnt sich dieser am Schaft des ortsfesten Kontaktstücks befestigte Balg aus und betätigt eine geeignete Alarm- oder Steuereinrichtung. Wesentlich ist bei in Flüssigkeit eingetauchten Vakuumgeräten eine Verschlechterung des Vakuums bzw. ein entsprechender Druckanstieg sicherlich dann, wenn dieser so gross ist, daß die Ursache ein Eindringen von Flüssigkeit in das Gerät sein könnte. Aber auch ein geringerer Druckanstieg kann schon als wesentlich angesehen werden. Vorzugsweise istIn a preferred embodiment of the invention, a normally closed vacuum circuit breaker is with an evacuated piston immersed in a dielectric liquid and with contact pieces that are movable relative to one another and separable in the interior of the piston. The one contact piece is stationary, has one extending through a piston wall Shank and contains a bore or passage through which the piston can be evacuated. Outside of of the piston is on the shaft of the stationary contact piece communicating with the passage through the shaft, expandable Bellows or another deformable closure space attached under a seal, so is in vacuum-tight connection with the piston. If the vacuum deteriorates significantly, it expands, which is attached to the shaft of the stationary contact piece Bellows and actuates a suitable alarm or control device. This is essential when immersed in liquid Vacuum devices a deterioration in the vacuum or a corresponding increase in pressure certainly if this is so it is big that the cause could be a penetration of liquid into the device. But also a smaller increase in pressure can already be seen as essential. Preferably is
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eine vom deformierbaren Balg oder dgl. betätigte Steuereinrichtung mit der Betätigungseinrichtung für das bewegliche Kontaktstück gekoppelt, und zwar derart, daß die Betätigungseinrichtung bei geschlossenem Schalter blockiert bzw. unwirksam gemacht wird. Bei einem zyklisch betätigten, normalerweise geschlossenen Trennschalter, wie er beispielsweise bei einer Abgriffswechselvorrichtung-verwendet wird, ist diese Blockierungsvorrichtung so ausgebildet, daß sie während eines Schaltzyklus wirkungslos ist, jedoch einen darauffolgenden weiteren Zyklus verhindert.a control device actuated by the deformable bellows or the like coupled to the actuating device for the movable contact piece in such a way that the actuating device blocked or made ineffective when the switch is closed. In the case of a cyclically operated, normally closed Isolating switch, as it is used, for example, in a tap changing device, this blocking device is designed so that it can be switched off during a switching cycle is ineffective, but prevents a subsequent further cycle.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch eine Einrichtung zum V/echseln des Lastabgriffs eines Transformators mit einem Vakuum-Lichtbogentrennschalter gemäss der Erfindung dargestellt.As an exemplary embodiment of the invention, the drawing shows, schematically, a device for switching the load tap a transformer with a vacuum arc disconnector according to the invention.
Die Zeichnung zeigt einen in Flüssigkeit getauchten Hochspannungs-Spartransformator, dessen Kessel oder Gehäuse 10 weitgehend mit Isolieröl oder einer anderen dielektrischen Flüssigkeit 11 gefüllt ist und eine Wicklung 12 enthält. Die Wicklung 12 ist auf ihrer Niedervoltseite geerdet, z.B. durch Anschluß an das Gehäuse 10, und mit ihrem anderen Ende mit einer Hochspannungsleitung 13 verbunden, die aus dem Kessel durch einen Durchführungsisolator Ik herausgeführt ist. Auf ihrer Hochspannungsseite ist die Wicklung 12 des Spartransformators mit mehreren auswählbaren Spannungs-Abgriffspunkten 15 versehen,The drawing shows a high-voltage autotransformer immersed in liquid, the tank or housing 10 of which is largely filled with insulating oil or another dielectric liquid 11 and contains a winding 12. The winding 12 is grounded on its low-voltage side, for example by connection to the housing 10, and connected at its other end to a high-voltage line 13 which is led out of the boiler through a bushing insulator Ik. On its high-voltage side, the winding 12 of the autotransformer is provided with several selectable voltage tapping points 15,
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von denen der jeweils ausgewählte über eine im ganzen mit 16 bezeichnete Lastabgriffs-Wechselvorrichtung mit einem in einem Durchführungsisolator 18 angeordneten sekundären Netzleiter 17 verbunden ist. Die Wechselvorrichtung 16 enthält zwei bewegliche WahlkontaktstUcke 20,21, zugehörige Strombegrenzungsdrosseln 22,2^ * zwei Wählschalter 24,25, einen Vakuum-Trennschalter 26 und einen im.ganzen mit 28 bezeichneten motorbetriebenen Zyklus-!taktgeber zur Betätigungssteuerung der genannten Schalter.of which the selected over a total of 16 designated load tap changing device is connected to a secondary network conductor 17 arranged in a bushing insulator 18. The changing device 16 contains two movable selector contact pieces 20,21, associated current limiting chokes 22,2 ^ * two selector switches 24,25, a vacuum isolating switch 26 and a motor-operated cycle clock generator, designated as a whole with 28, for controlling the actuation of said switches.
Die Schaltung der Wechselvorrichtung 16 selbst ist bekannt. Zwischen einem ausgewählten Abgriffspunkt 15 und dem sekundärenThe circuit of the changing device 16 itself is known. Between a selected tap point 15 and the secondary Leiter Vf sind zwei parallele Strompfade vorhanden, welche jeweils in Reihenschaltung ein Wechselkontaktstück 20 bzw. 21, eine der Drosseln 22,23 sowie einen der Wählschalter 24,25 enthalten. Zwischen die parallelen Strompfade ist der mit Lichtbogen-Kontaktstücken versehene Vakuum-Trennschalter 26 geschaltet, wobei diese Kontaktstücke unmittelbar durch die Reihenschaltung aus den beiden Wählschaltern 24,25 überbrückt werden.Conductor Vf there are two parallel current paths which each contain, in series connection, a changeover contact piece 20 or 21, one of the chokes 22, 23 and one of the selector switches 24, 25. The vacuum disconnector 26 provided with arc contact pieces is connected between the parallel current paths, these contact pieces being bridged directly by the series connection of the two selector switches 24, 25.
Der Zyklus-Taktgeber 28 kann die Wahlkontaktstücke 20,21 wahlweise in beliebiger Richtung in aufeinanderfolgenden Schritten stufenweise über die verschiedenen Abgriffspunkte 15 des Transformators bewegen. Er wird in der gewünschten Richtung von einen Motor 30 angetrieben, der über einen Umkehrechalter 31 von einer geeigneten Steuerspannungsquelle 32 gespeist wird, die als eine Tertiärwicklung des Transformators dargestellt ist.The cycle clock generator 28 can select the contact pieces 20,21 optionally in any direction in successive steps gradually over the various tapping points 15 des Move the transformer. It is driven in the desired direction by a motor 30 which is driven by a reversing bracket 31 is fed by a suitable control voltage source 32, which is shown as a tertiary winding of the transformer.
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Wenn er bei einem Arbeitsbefehl eingeschaltet wird, beginnt der Taktgeber bei einer normalen Ruhelage und führt jeweils einen vollständigen Arbeitszyklus aus, welcher einen einzigen Bewegungsschritt beider Wahlkontaktstücke 20, 21 bewirkt. Der den Motor speisende Stromkreis enthält einen normalerweise offenen Startschalter 33* der zur Vereinfachung als handbetätigt dargestellt ist und mit einem normalerweise geschlossenen^ noch näher zu erläuternden Schutzschalter 34 in Reihe geschaltet ist. Der Taktgeber weist einen den Motor für eine gewisse Weile eingeschaltet haltenden Begrenzungsschalter 35 auf, der parallel zu den Schaltern 33*34 liegt und den Motor bei Beendigung eines einseinen Arbeitszyklus in beliebiger Richtung abschalten kann.If it is switched on with a work command, the clock starts with a normal rest position and leads in each case a complete work cycle, which causes a single movement step of both selection contact pieces 20, 21. Of the The circuit feeding the motor contains a normally open start switch 33 * which, for the sake of simplicity, is manually operated is shown and connected in series with a normally closed ^ circuit breaker to be explained in more detail is. The clock generator has a limit switch 35 which keeps the motor switched on for a certain period of time and which in parallel to the switches 33 * 34 and the motor at the end of a one can switch off a work cycle in any direction.
Der Zyklus-Taktgeber 28 enthält ferner zwei Nockenscheiben 40, 41, die in der jeweiligen Arbeitsrichtung nacheinander die Wählschalter 24 bzw. 25 öffnen, sowie eine zum öffnen des Trennschalters 26 in zwei getrennten Intervallen während eines Zyklus dienende weitere Nockenscheibe 43· Zwei vom Taktgeber angetriebene Malteserräder 44,45 betätigen während eines Arbeitszyklus zu geeigneten Zeitpunkten nacheinander die Wechselkontaktstücke 21 bzw. 20 in der gewünschten Richtung. Ein typischer einzelner Arbeitszyklus der oben beschriebenen Abgriffswechselvorrichtung verläuft folgendermassen:The cycle clock 28 also includes two cams 40, 41, which open the selector switches 24 and 25 one after the other in the respective working direction, as well as one to open the Further cam 43 x two from the timer serving circuit breaker 26 at two separate intervals during a cycle driven Geneva wheels 44, 45 actuate the changeover contact pieces one after the other at suitable times during a working cycle 21 or 20 in the desired direction. A typical single duty cycle of the tap changer described above proceeds as follows:
Wenn der Startschalter 33 kurzzeitig geschlossen wird und den Motor 30 einschaltet, so beginnt der Taktgeber sich inIf the start switch 33 is briefly closed and the motor 30 is switched on, the clock starts in
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einer gewünschten, mittels des Umkehrschalters 31 festgelegten Richtung (hier beispielsweise im Uhrzeigersinn) zu drehen. Unmittelbar nach Beginn des Arbeitsvorganges wird der Halte- und Begrenzungsschalter 35 geschlossen und hält den Motor während eines ganzen Zyklus eingeschaltet. Während dieses Arbeitszyklus öffnet zunächst die Nockenscheibe 40 den Wählschalter 24, wobei an dessen Stelle im Stromkreis des WahlkontaktStücks 20 und der Drossel 22 die Köntaktstücke des Trennschalters 26 gesetzt werden. Nach dem öffnen des Wählschalters 24 werden mittels der Nockenscheibe 43 die Kontaktstücke des Trennschalters getrennt, um den durch das Wahlkontaktstück 20 fliessenden Strom zu unterbrechen. Danach bewegt das Malteserrad 45 das Wahlkontaktstück 20 in der gewählten Richtung zum nächstfolgenden Abgriffpunkt 15, und mittels der Nockenscheibe 40 wird der Wahlschalter 24 wieder geschlossen. Im Anschluss an diesen Vorgang schliesst die Nockenscheibe 43 auch wieder die Kontaktstücke des Trennschalters 26. Nun öffnet die Nockenscheibe 41 den Wählschalter 25. Danach wird durch die Nockenscheibe 43 erneut der Trennschalter 26 geöffnet und nun der durch das Wahlkontaktstück 21 und die Drossel 23 fliessende Strom unterbrochen. Während dieses Wahlkontaktstück 21 stromlos ist, wird es vom Malteserrad 44 zum nächstfolgenden Abgriffpunkt 15 bewegt, wo sich bereits das zuerst betätigte andere Wahlkontaktstück 20 befindet. Hierauf werden mittels der Nockenscheibe 43 wieder der Trenn-a desired direction determined by means of the reversing switch 31 (here, for example, clockwise). Immediately after the start of the operation, the hold and limit switch 35 is closed and holds the motor during switched on for an entire cycle. During this working cycle, the cam disk 40 first opens the selector switch 24, where in its place in the circuit of the selector contact piece 20 and the choke 22, the contact pieces of the circuit breaker 26 are set. After opening the selector switch 24 are means of the cam disk 43, the contact pieces of the disconnector separated in order to interrupt the current flowing through the selection contact piece 20. Thereafter, the Geneva wheel 45 moves the selector contact piece 20 in the selected direction to the next tap point 15, and by means of the cam disk 40, the selector switch 24 closed again. Following this process, the cam disk 43 also closes the contact pieces of the again Isolating switch 26. Now the cam disk 41 opens the selector switch 25. Thereafter, the cam disk 43 is again the Isolating switch 26 is opened and now the current flowing through the selective contact piece 21 and the throttle 23 is interrupted. While this selective contact piece 21 is de-energized, it is from the Geneva wheel 44 moves to the next pick-up point 15, where the other selector contact piece 20 actuated first is already located. Thereupon the separating-
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schalter 26 und mittels der Nockenscheibe 41 der Wählschalter 25 geschlossen. Damit ist ein einzelner Arbeitszyklus vollendet und der Begrenzungsschalter 35 schaltet daraufhin den Motor 30 ab. Ein Arbeitszyklus in der entgegengesetzten Richtung verläuft offensichtlich entsprechend.switch 26 and by means of the cam 41, the selector switch 25 is closed. A single working cycle is thus completed and the limit switch 35 then switches off the motor 30. Obviously, a duty cycle in the opposite direction proceeds accordingly.
Es soll nun der zwischen den parallelen Abgriffswahlschilltungen liegende Vakuum-Trennschalter 26 genauer beschrieben werden. Er weist einen evakuierten Kolben 50 auf, in dessen Innerem sich zwei relativ zueinander bewegliche Kontaktstücke 51, 52 befinden. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, ist das Kontaktstück 51 ortsfest und mit einem leitenden Stab oder Schaft 53 versehen, der eine axiale Bohrung oder einen Durchlaß 5^ enthält, wodurch der Kolben 50 evakuiert werden kann. Der Schaft 53 reicht durch eine Wand des Kolbens 50 hindurch und ist fest in diese eingebaut, dazwischen ist eine vakuumfeste Abdichtung vorgesehen. Am äusseren Ende des befestigten Schaftes 53 befindet sich eine Plombe 5^a, mit welcher der Durchlass 5^ verschlossen ist. Das andere, bewegliche Kontaktstück des Trennschalters sitzt auf einem verschiebbar in einem Lager 56 montierten Schaft 55. Für eine vakuumfeste Abdichtung zwischen dem bewegliehen Kontaktstück und dem Kolben 50 ist ein flexibler Metallbalg 57 einerseits am Kolben und andererseits am Schaft 55 des bewegli-* chen Kontaktstücks 52 befestigt.It should now be the one between the parallel tapping switches lying vacuum circuit breaker 26 will be described in more detail. It has an evacuated piston 50 inside there are two relatively movable contact pieces 51, 52. As shown in the drawing, the contact piece 51 is stationary and has a conductive rod or shaft 53 provided which contains an axial bore or passage 5 ^, whereby the piston 50 can be evacuated. The shaft 53 extends through a wall of the piston 50 and is fixed in place built-in, a vacuum-tight seal is provided in between. Located at the outer end of the attached shaft 53 a seal 5 ^ a, with which the passage 5 ^ is closed is. The other, movable contact piece of the circuit breaker is seated on a shaft that is slidably mounted in a bearing 56 55. For a vacuum tight seal between the moving Contact piece and the piston 50 is a flexible metal bellows 57 on the one hand on the piston and on the other hand on the shaft 55 of the movable * Chen contact piece 52 attached.
Ausserhalb des Kolbens 50 ist der Schaft 53 des orts-Outside the piston 50, the shaft 53 of the local
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festen Kontaktstücks 51 in zwei in Achsrichtung beabstandete Teilstücke aufgeteilt, zwischen welche ein deformierbarer metallischer Balg 60 eingefügt ist, der durch den Durchlaß 54 zusammen mit dem Kolbeninneren evakuiert wird. Am äusseren Ende des Schaftes 55 befindet sich ein Ansatz 61 oder ein sonstiges Verbindungsteil, mit welchem der Schutzschalter 34 kraftschlüssig verbunden ist, beispielsweise über einen bei 62 schwenkbar gelagerten Kniehebel. Wie zu erkennen ist, wird der Balg 60 im Schaft 53 vom äusseren Atmosphärendruck zusammengeschoben, wenn er evakuiert ist. Bei einem Verlust an Vakuum bzw. einem Druckanstieg im Inneren des Kolbens 50 und des Balges 60 wird sich der Balg jedoch ausdehnen und den Schaft 53 merklich verlängern. Zur Unterstützung der Balgdehnung kann auch noch eine Feder 6la vorgesehen werden. Der bewegliche Kontaktarm des Schutzschalters 3* berührt darstellungsgemäss normalerweise einen Schalterkontakt und ist so angeordnet, daß er bei Betätigung durch die Dehnbewegung des Balges 60 vom Kontakt 63 abhebt und gegen einen normalerweise offenen Kontakt 64 stösst, wodurch eine Alarmglocke oder dergl. an die Steuerspannungsquelle 32 angeschaltet wird.fixed contact piece 51 divided into two axially spaced parts, between which a deformable metallic Bellows 60 is inserted through the passage 54 together is evacuated with the inside of the flask. At the outer end of the shaft 55 there is a projection 61 or something else Connecting part with which the circuit breaker 34 is frictionally engaged is connected, for example via a toggle lever pivotably mounted at 62. As can be seen, the bellows becomes 60 pushed together in the shaft 53 by the external atmospheric pressure, when he's evacuated. If there is a loss of vacuum or a pressure increase in the interior of the piston 50 and the bellows 60, there will be however, expand the bellows and lengthen the stem 53 noticeably. A spring 6la can also be provided to support the expansion of the bellows. The movable contact arm of the circuit breaker 3 * normally touches a switch contact according to the illustration and is arranged in such a way that it is actuated by the stretching movement of the bellows 60 lifts off the contact 63 and abuts a normally open contact 64, causing an alarm bell or the like. To the control voltage source 32 is connected.
Aus dem oben Gesagten geht hervor, daß bei noramler Arbeitsweise der dargestellten Abgriffswechselvorrichtung der Vakuum-Trennschalter im Ruhezustand geschlossen ist und der Zyklus-Taktgeber 28 normalerweise in seiner dargestellten Ruhelage so-From what has been said above, it can be seen that in normal operation of the illustrated tap changing device, the vacuum disconnector is closed in the idle state and the cycle clock generator 28 normally in its illustrated idle position so-
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lange stehen bleibt, bis eih Abgriffswechsel gewünscht wird. Wenn in dieser Ruhelage der Vorrichtung im Kolben 50 des Trennschalters ein so grosser Verlust an Vakuum auftritt, daß sich , der Balg 60 ausdehnt, so wird beim Schalterkontakt 63 die Startschaltung des Motors 30 unterbrochen, so daß bei Schliessen des Startsehalters 33 der Motor nicht eingeschaltet werden kann. Wenn der Kontakt 63 des Schutzschalters 3^ jedoch während des Arbeitens des Zyklus-Taktgebers 28 freigegeben wird, so wird unabhängig davon, ob der Vakuum-Trennschalter 26 offen oder geschlossen ist, über den Halte- und Begrenzungsschalter 35 der begonnene Zyklus vollendet werden» Sobald aber der Zyklus-Taktgeber seine Ruhelage einnimmt, also der Begrenzungsschalter 35 geöffnet und die Kontaktstücke 51,52 des Vakuum-Trennschalters geschlossen werden, verhindert der geöffnete Kontakt 63 ein erneutes Starten des Motors 30. Die Nockenscheibe 4-3 zum Betätigen des Vakuum-Trennschalters 26 wird infolgedessen in ihrer die Kontaktstücke geschlossen haltenden Lage wirkungslos gemacht bzw. blockiert, so daß ein Trennen der Kontaktstücke 51*52 und das Entstehen eines Lichtbogens nicht mehr möglich ist.stays there for a long time until a change of tap is desired. When in this rest position of the device in the piston 50 of the circuit breaker there is such a great loss of vacuum that the bellows 60 expands, the starting circuit of the motor 30 is interrupted at the switch contact 63, so that when the Start switch 33, the engine can not be switched on. If the contact 63 of the circuit breaker 3 ^ but during the Operation of the cycle clock 28 is enabled, so will regardless of whether the vacuum circuit breaker 26 is open or is closed via the hold and limit switch 35 the started cycle will be completed »but as soon as the cycle clock generator assumes its rest position, so the limit switch 35 is open and the contact pieces 51,52 of the vacuum circuit breaker are closed, the open contact 63 prevents a restart of the motor 30. The cam disk 4-3 for actuation of the vacuum circuit breaker 26 is consequently rendered ineffective in its position in which the contact pieces are kept closed or blocked, so that a separation of the contact pieces 51 * 52 and the creation of an arc is no longer possible.
Aus dem oben Gesagten geht hervor, daß die den Balg 60 und den Schalterkontakt 63 enthaltende druckempfindliche Leckwarneinrichtung die Betätigungseinrichtung für den Vakuum-Trennschalter dann nicht blockieren oder unwirksam machen kann, wenn die Kontakte des Trennschalters offen sind, also während einesFrom what has been said above, it can be seen that the pressure-sensitive leak warning device containing the bellows 60 and the switch contact 63 the actuating device for the vacuum disconnector cannot block or render ineffective if the contacts of the circuit breaker are open, i.e. during a
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Arbeitszyklus des Abgriffswechsels. Die die Unwirksamkeit verursachende Blockierungsvorrichtung tritt erst am Ende eines begonnenen Zyklus in Kraft, wenn die Trenneehalterkontakte ihre normale geschlossene Lage eingenommen haben. Wenn der Schutssehalterkontakt 63 dagegen bei ruhendem Zyklus-Taktgeber geöffnet wird, so wird die Blockierung sofort wirksam und verhindert den Beginn eines Zyklus und das öffnen der Trennschalterkontakte. Dadurch wird erreicht, daß die Abgriffsweeheelvorrichtung nicht in einer Lage stehen bleibt, in welcher die Kontakt stücke 51*52 des Trennschalters getrennt sinjluisd zwischen ihnen ein Lichtbogen brennt.Working cycle of the tap change. The one causing the ineffectiveness Blocking device only occurs at the end of a started Cycle in effect when the disconnect holder contacts are at their have assumed normal closed position. When the bullet holder contact 63, on the other hand, is open when the cycle clock generator is idle the blocking takes effect immediately and prevents the start of a cycle and the opening of the circuit breaker contacts. This ensures that the tap wheel device does not remains in a position in which the contact pieces 51 * 52 the disconnector separated sinjluisd an arc between them burns.
Bei der dargestellten Abgriffsweehselvorrichtung oder in anderen Fällen, in denen ein eingetauchter Vakuum-Trennsehalter normalerweise geschlossen und nur während kurzer Zeitintervalle geöffnet ist, ist ein Aufschieben der Blockierungswirkung bis zum Schliessen der Trennschalterkontakte zweekmässig. Dabei kann zwar kurzizeitig ein Lichtbogen brennen, nicht jedoch während einer längeren Zeitdauer, wie bei Stillsetzung des Zyklus-Taktgebers während des Vorhandenseins eines Lichtbogens.With the switching device shown or in other cases in which a submerged vacuum disconnect switch is normally closed and only open for short time intervals, the blocking effect can be postponed until the disconnector contacts close. An arc can burn for a short time, but not for a longer period of time, as is the case when the cycle clock generator is stopped while an arc is present.
Es ist nicht erforderlich, daß die erfindungsgemässe Leckwarneinrichtung auf einen relativ kleinen, jedoch eine Unterbrechung des Lichtbogens verhindernden Druckanstieg im Kolben 50 des Trennschalters anspricht. Bei einem Schalter der beschriebenen Art ist gewöhnlich ein Hochvakuum in der GrössenordnungIt is not necessary that the leak warning device according to the invention to a relatively small, but an interruption of the arc preventing pressure increase in the piston 50 of the disconnector responds. With a switch of the type described, a high vacuum is usually on the order of magnitude
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
-4
von ungefähr 10 Torr für eine Unterbrechung erforderlich. Obwohl schon durch ein sehr kleines Leck der innere Druck um
mehrere Orössenordnungen über diesen Wert ansteigen kann, ist
es unwahrscheinlich, daß Flüssigkeit eintritt, wenn das Leck
und somit der Druckanstieg nicht noch wesentlich grosser sind. Mit der erfindungsgemässen Einrichtung soll in erster Linie ein
Druckanstieg angezeigt werden, welcher so gross ist, daß er ein Kriterium für einen möglichen Flüssigkeitseintritt in den Kolben
darstellt.-4
of about 10 torr is required for one interruption. Even though a very small leak can cause the internal pressure to rise several orders of magnitude above this value, it is unlikely that liquid will enter if the leak and thus the pressure rise are not significantly greater. The device according to the invention is primarily intended to indicate a pressure increase which is so great that it represents a criterion for a possible liquid entry into the piston.
Für den Fachmann wird es klar sein, daß in der dargestellten Abgriffswechselvorriehtung ein nicht vom Vakuum-Trennschalter 26 unterbrochener Strom bei den Wechselkontaktstücken 20,21 unterbrochen wird. Für einige kurze Arbeitsgänge ist hiergegen nichts einzuwenden, und ein solcher fehlerhafter Vorgang lässt sich im übrigen feststellen, wie es beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 206 569 beschrieben ist. Wenn jedoch der Unterbrechungsfehler auf Verhältnisse zurückzuführen ist, bei welchen sich im Trennschalter 26 Flüssigkeit befinden kann, so muss ein wiederholtes Betätigen sofort verhindert werden, damit die Flüssigkeit nicht soweit verdampft wird, daß der Kolben 50 bersten kann. Während kleine Änderungen des Gasdruckes den Balg 60 nicht betätigen können, führt bereits eine geringe Fltissigkeitsmenge im Kolben 50 zu einem steilen Druckanstieg, sobald ein Lichtbogen entsteht. Ein derartiger Lawineneffekt gewährleistet ein augen-For the person skilled in the art it will be clear that in the illustrated Abgriffswechselvorriehtung not from the vacuum circuit breaker 26 interrupted current at the changeover contact pieces 20,21 is interrupted. This is against this for some short work steps there is no objection to this, and such an erroneous process can also be identified, as is the case, for example, in the USA patent 3 206 569 is described. However, if the interruption failure is due to conditions in which there can be liquid in the disconnector 26, a repeated actuation can be prevented immediately, so that the liquid is not evaporated to the extent that the piston 50 ruptures can. While small changes in gas pressure cannot actuate the bellows 60, even a small amount of liquid will cause it in the piston 50 to a steep increase in pressure as soon as an arc occurs. Such an avalanche effect ensures an eye-catching
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blickliches Ansprechen des Balges und ein Blockieren der Trennschalterkontakte in ihrer geschlossenen Lage am Ende irgendeines Zyklus, in welchem ein derartiger Druckanstieg auftritt.Visual activation of the bellows and blocking of the circuit breaker contacts in their closed position at the end any cycle in which such a pressure rise occurs.
Man sieht, daß zum Schutz eines in eine Flüssigkeit getauchten Vakuum-Schalters gegen einen Verlust an Vakuum, welcher so gross ist, daß er einen Flüssigkeitseintritt in den Schalter anzeigt, es nicht erforderlich ist;, einen geringen, jedoch das Unterbrechen des Lichtbogens verhindernden Druckanstieg festzustellen. Erforderlich ist es lediglich, bei Anwesenheit von Flüssigkeit einen Lichtbogen zu verhindern. Für kurze Zeitintervalle kann selbst ein solcher für eine Uberraässige Erhitzung der Flüssigkeit nicht ausreichender Lichtbogen geduldet werden. Dadurch, daß für eine kurze Zeitdauer ein solcher Lichtbogen zugelassen wird, und durch die Verwendung einer druckempfindlichen Schutzeinrichtung gewährleistet die Erfindung eine zuverlässige Arbeitsweise der Einrichtung, wenn tatsächlich Flüssigkeit eingetreten ist oder wenn soviel Gas vorhanden 1st, daß es auf Erhitzung durch einen Lichtbogen anspricht.It can be seen that in order to protect a vacuum switch immersed in a liquid against loss of vacuum, which is so large that it indicates a liquid ingress into the switch, it is not necessary; a small, however, detect the interruption of the arc preventing pressure increase. It is only necessary if you are present of liquid to prevent an electric arc. For short time intervals, even such a device can cause excessive heating the liquid will not be able to tolerate a sufficient arc. By having such an arc for a short period of time is allowed, and through the use of a pressure sensitive Protective device, the invention ensures a reliable operation of the device when actually liquid has occurred or if there is so much gas that it responds to being heated by an arc.
Es versteht sich von selbst, daß Im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen des dargestellten Ausführungsbeispieles möglich sind.It goes without saying that within the scope of the invention numerous modifications of the illustrated embodiment are possible.
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