DE1765044B2

DE1765044B2 - Gas switch

Info

Publication number: DE1765044B2
Application number: DE19681765044
Authority: DE
Inventors: Heiner 1000 Berlin Marin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-03-26
Filing date: 1968-03-26
Publication date: 1975-12-04
Also published as: CH488277A; JPS507269B1; DE1765044A1

Description

stange (38) verbunden sind, die mit einem umsteuer- io kolben versehen, der durch die mit dem Blasventil gesteuerte Gasströmung beaufschlagbar ist. Für die Ventilbetätigung genügt dann ein mechanischer Impuls. Die weitere Bewegung wird durch das Gas selbst hervorgerufen. Der Antriebskoiben kann zugleich als Federtellerrod (38) are connected, which is provided with a reversing piston, which is controlled by the blower valve Gas flow can be acted upon. A mechanical impulse is then sufficient to actuate the valve. the further movement is caused by the gas itself. The drive piston can also be used as a spring plate

für eine Schließfeder dienen. Hierdurch läßt sich mit Hilfe einer pneumatischen Verzögerungseinrichtung ein selbsttätiges Schließen nach einer vorgegebenen Blaszeit erreichen. Die pneumatische Verzögerungseinrichtung kann von einer engen Öffnung gebildet werden, übet die der Kolben in Schließrichtung mit Druckmittel beaufschlagbar ist.serve for a closing spring. This can be done with the help of a pneumatic delay device achieve automatic closing after a specified blowing time. The pneumatic delay device can be formed by a narrow opening, which the piston exerts in the closing direction with pressure medium can be acted upon.

Bei einer bewährten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Ventile an den einander abgekehrten Seiten vos; zwei die düsenförmigen Schaltstücke bildenden konischen Metallrohren angebracht, deren einander zugekehrte Seiten mit Abstand voneinander angeordnet und in der Einschaltstellung durch ein Schaltrohr verbunden sind. Bei dieser Anordnung ist das mit Hochdruckgas gefüllte Volumen hinter der Schaltstrekke, dessen Gas nichts zur Lichtbogenlöschung beitragen kann, vorteilhaft gering. Ferner erhält man einen geringen mechanischen Aufwand und vor allen Dingen eine außerordentlich kleine Masse des beweglichen Schaltstückes. Deshalb ist ein solcher Schalter besonders für schnelle Schaltungen geeignet, wie sie z. B. zur Kurzunterbrechung benötigt werden. Das Schaltrohr kann pneumatisch betätigt werden. Zu diesem Zweck sieht man einen Antriebskolben vor, dessen Beaufschlagung durch die Ventile gesteuert wird. Ein Druckgasschalter mit zwei feststehenden hohlen Schaltstücken, die in der Einschaltstellung einen pneumatisch betätigbaren Schaltrohr verbunden sind, ist aus der DT-AS 12 33 047 bekannt.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Druckgas-In a proven embodiment of the invention, the two valves are on the opposite sides vos; two the nozzle-shaped contact pieces forming conical metal tubes attached, the mutually facing sides are spaced apart and connected by a switching tube in the switched-on position. With this arrangement, the volume filled with high-pressure gas behind the switching section, the gas of which cannot contribute anything to the arc extinction, is advantageously small. Furthermore, there is little mechanical effort and, above all, an extremely small mass of the movable contact piece. Therefore, such a switch is particularly suitable for fast circuits, such as those. B. are required for short breaks. The switching tube can be operated pneumatically. For this purpose, a drive piston is provided, the application of which is controlled by the valves. A compressed gas switch with two fixed, hollow contact pieces, which are connected to a pneumatically actuated switching tube in the on position, is known from DT-AS 12 33 047.
The inventive design of the compressed gas

baren Antrieb verbunden ist und mit dem einen Blasventil (16) über einen einarmigen Hebel (35) und mit dem anderen Blasventil (17) über einen zweiarmigen Hebel (41) gekoppelt ist.Bar drive is connected and with a blow valve (16) via a one-armed lever (35) and is coupled to the other blow valve (17) via a two-armed lever (41).

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Antrieb der Isolierstoffstange (38) mindestens eines der beiden Blasventile (16, 17) einen Antriebskolben (22) aufweist, der durch die mit dem Blasventil (16, 17) gesteuerte Gasströmung beaufschlagbar ist.2. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that in addition to driving the Insulating rod (38) at least one of the two blow valves (16, 17) has a drive piston (22), which can be acted upon by the gas flow controlled by the blow valve (16, 17).

3. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22) den Federteller für eine Schließfeder (24) bildet.3. Compressed gas switch according to claim 2, characterized in that the piston (22) is the spring plate forms for a closing spring (24).

4. Druckgasschalter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine enge Öffnung (26), über die der Kolben (22) in Schließrichtung mit Druckmittel beaufschlagbar ist.4. Compressed gas switch according to claim 3, characterized by a narrow opening (26) through which the Piston (22) can be acted upon with pressure medium in the closing direction.

5. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Blasventile (16, 17) an den einander abgekehrten Seiten von zwei, die düsenförmigen Schaltstükke (9, 10) bildenden konischen Metallrohren angebracht sind, deren einander zugekehrte Seiten mit Abstand voneinander angeordnet und in der Einschaltstellung durch ein Schaltrohr (11) verbunden sind.5. Compressed gas switch according to claim 1 or one of the following, characterized in that the two Blow valves (16, 17) on the opposite sides of two, the nozzle-shaped switching pieces (9, 10) forming conical metal tubes are attached, the mutually facing sides with Arranged at a distance from one another and connected in the switched-on position by a switching tube (11) are.

6. Druckgasschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrohr (11) einen Antriebskolben (12) aufweist, dessen Beaufschlagung durch die Ventile (16,17) gesteuert wird.6. Compressed gas switch according to claim 5, characterized in that the switching tube (11) has a drive piston (12), the application of which is controlled by the valves (16, 17).

7. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden mit einem geschlossenen Gaskreis, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffstange (38) in einem Niederdruckkanal (44) verläuft, der die7. Compressed gas switch according to claim 1 or one of the following with a closed gas circuit, characterized in that the insulating rod (38) runs in a low-pressure channel (44) which the

beiden Auslässe der Doppeldüsenanordnung mit- 45 schalters ist an sich unabhängig von der Art des Gases,both outlets of the double nozzle arrangement with switch is in itself independent of the type of gas,

einander und gegebenenfalls mit einem Kompressor verbindet.connects each other and possibly with a compressor.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgasschalter, mit zwei zum Abführen von Schaltgasen hohl ausgebildeten düsenförmigen Schaltstücken und mit je einem Blasventil an den Auslässen der Schaltstücke.The invention relates to a pressure gas switch with two hollow design for discharging switching gases nozzle-shaped contact pieces and each with a blow valve at the outlets of the contact pieces.

Ein derartiger Druckgasschalter ist aus der DT-AS 33 047 bekannt. Die Schaltkammer dieses Schalters steht in der Ein- und in der Ausschaltstellung unter Druck. Hierzu sind die Blasventile» die den düsenförmigen Schaltstücken zugeordnet sind, federbelastet und von einem Druckmittel steuerbar.Such a compressed gas switch is known from DT-AS 33 047. The switching chamber of this switch is under pressure in the on and off position. For this purpose the blow valves are »the nozzle-shaped ones Switching pieces are assigned, spring-loaded and controllable by a pressure medium.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige zwangsweise Steuerung der Blasventile zu erzielen.The invention is based on the object of a reliable forced control of the blow valves achieve.

Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß die beiden Blasventile mit einer die Schaltstücke überbrükkenden Isolierstoffstange verbunden sind, die mit einem umsteuerbaren Antrieb verbunden ist und mit das als Löschmittel dienen soll. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung jedoch für Schalter mit einem geschlossenen Gaskreis. Hierbei ist nämlich üblicherweise zwischen den beiden Auslässen der Doppeldüsen ein Niederdruckkanal vorhanden, aus dem das beim Schalten abströmende Druckgas von einem Kompressor angesaugt und in einen Hochdruckbehälter zurückgefördert wird. Dieser Kanal kann bei der Erfindung zur Aufnahme einer Isolierstoffstange dienen. Die Isolier-Stoffstange ist dann der unmittelbaren Einwirkung des Lichtbogens entzogen, ohne daß ein besonderer Aufwand erforderlich ist.According to the invention, this is achieved in that the two blow valves with a bridging the switching pieces Isolierstoffstange are connected, which is connected to a reversible drive and with that is to serve as an extinguishing agent. However, the invention is particularly advantageous for switches with a closed Gas circuit. In this case there is usually a between the two outlets of the double nozzles There is a low-pressure channel from which the compressed gas flowing out when switching is sucked in by a compressor and is returned to a high pressure container. This channel can be used in the invention Serve to accommodate an insulating rod. The insulating rod is then the direct action of the Arc withdrawn without any special effort is required.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, die den für die Erfindung wesentlichen Teil eines Druckgasschalters in einem Längsschnitt zeigt. Oberhalb der Mittellinie ist die Einschaltstellung der Schaltstück und darunter die Ausschaltstellung gezeichnet.For a more detailed explanation of the invention, an exemplary embodiment is given below with reference to the drawing described, which is the essential part of the invention of a compressed gas switch in a longitudinal section shows. Above the center line is the switch-on position of the contact and below it the switch-off position drawn.

Der dargestellte Druckgasschalter ist für Höchstspannung, beispielsweise für 110 kV, gedacht. Er arbeitet mit Schwefelhexafluorid als Löschmittel, das in einem geschlossenen Gaskreis umläuft. Im Hochdruck-The pressure gas switch shown is intended for maximum voltage, for example 110 kV. Developed with sulfur hexafluoride as an extinguishing agent, which circulates in a closed gas circuit. In high pressure

teil beträgt der Druck z.B. 16 Atmosphären. Der Niederdruck liegt dagegen bei etwa 3 Atmosphären.part of the pressure is e.g. 16 atmospheres. The low pressure, on the other hand, is around 3 atmospheres.

Die Schaltkammer mit der Unterbrechungseinrichtung besitzt als wetterfesten Schutz einen Porzellan-Überwurf 1. der mit einer Metallarmatur 2 an einem Metallgehäuse 3 befestigt ist. Im Innern des Porzellanüberwurfs liegt ein Schaltkammerrohr 5 aus einem Kunststoltlaminat, das mit Metallteilen 6 und 7 befestigt ist. Die Metallteile 6 und 7 übernehmen zugleich die Stromführung vom einen Ende der Schaltkammer to zum anderen, wo nicht dargestellte Anschlußklemmen vorgesehen sindThe switching chamber with the interrupting device has a porcelain cover as weatherproof protection 1. the one with a metal fitting 2 on one Metal housing 3 is attached. Inside the porcelain cover is a switching chamber tube 5 from a Synthetic stol laminate attached with metal parts 6 and 7 is. The metal parts 6 and 7 also take over the current flow from one end of the switching chamber to on the other hand, where terminals not shown are provided

An den Metallteilen 6 und 7 sind zwei konische Rohre 9 und 10 befestigt, die sich mit Abstand gegenübersiehen. Dadurch entsteht eine Doppeldüsenanordnung. die in der Einschaltstellung durch das Schaltrohr 11 überbrückt ist. Das Schaltrohr 11 wird pneumatisch betätigt. Es besitzt zu diesem Zweck einen Kolben 12, der in einem Zylinder 13 gleiten kann. Eine Bohrung 14 verbindet den Zylinder 13 mit dem Inneren des Rohres to 9.On the metal parts 6 and 7 two conical tubes 9 and 10 are attached, which face each other at a distance. This creates a double nozzle arrangement. which is bridged by the switching tube 11 in the on position. The switching tube 11 is actuated pneumatically. For this purpose it has a piston 12 which can slide in a cylinder 13. A bore 14 connects the cylinder 13 with the interior of the tube to. 9

Die der Schaltstrecke abgekehrte Stirnseite der Rohre 9 und 10 ist mit einem Ventil 16 bzw. 17 versehen. Die beiden Ventile sind gleich ausgebildet. Sie bestehen aus einem Führungskörper 18, auf dem ein Rohrschieber 19 gleitend befestigt ist. Der Rohrschieber 19 besitzt einen Kolben 22. In dem zugehörigen Zylinder 23 ist eine Schließfeder 24 angeordnet. Durch Bohrungen 25 im Rohrschieber 19 kann der Kolben 22 in Öffnungsrichtung beaufschlagt werden. Eine kleine Bohrung 26 im Kolben 22 ermöglicht zugleich eine verzögerte Beaufschlagung in Schließrichtung.The end face of the tubes 9 and 10 facing away from the switching path is provided with a valve 16 and 17, respectively. The two valves are designed in the same way. They consist of a guide body 18 on which a pipe slide 19 is slidably attached. The pipe slide 19 has a piston 22. In the associated cylinder 23 a closing spring 24 is arranged. The piston 22 can move in the opening direction through bores 25 in the pipe slide 19 be applied. A small bore 26 in the piston 22 also enables a delayed Actuation in the closing direction.

Der Kolben 22 ist ferner über eine Brücke 30 mit einem Stößel 31 gekoppelt, der an einem Hebel angebracht ist. Beim Ventil 16 ist dies ein einarmiger Hebel 35 mit dem Gelenkpunkt 36. Das andere Ende ist bei 37 mit einer Isolierstoffstange 38 verbunden.The piston 22 is also coupled via a bridge 30 to a tappet 31 which is attached to a lever is. In the case of valve 16, this is a one-armed lever 35 with the pivot point 36. The other end is at 37 connected to an insulating rod 38.

Mit der gleichen Isolierstoffstange 38 ist auch der mit der Brücke 30 verbundene Stößel 40 des Ventils 17 gekoppelt. Das Koppelglied ist ein zweiarmiger Hebel 41, der bei 42 gelenkig gelagert ist. Die Hebelarme dieses Hebels sind so mit den Hebelverhältnissen des Hebels 35 abgestimmt, daß die Ventile 16 und 17 bei einer Bewegung der Isolierstoffstange 38 gleich große, aber gegenläufige Bewegungen ausführen.The tappet 40 of the valve 17, which is connected to the bridge 30, is also coupled to the same insulating rod 38. The coupling link is a two-armed lever 41 which is articulated at 42. The lever arms of this Levers are so coordinated with the lever ratios of the lever 35 that the valves 16 and 17 during a movement the insulating rod 38 execute equally large, but opposite movements.

In der oberhalb der Mittellinie dargestellten Einschaltstellung sind die Metallrohre 9 und 10 durch das Schaltrohr 11 verbunden. Die Schaltkammer ist mil Hochdruckgas gefüllt, da sie mit einem Hochdrurkspeicher 45 in ventilloser Verbindung steht. Die Ventile 16 und 17 sind ebenso wie in der unterhalb der Mittellinie gezeichneten Ausschaltstellung geschlossen.In the switch-on position shown above the center line the metal tubes 9 and 10 are connected by the switching tube 11. The switching chamber is mil Filled high pressure gas because it is in valveless connection with a high pressure storage device 45. The valves 16 and 17 are closed as well as in the switch-off position drawn below the center line.

Zum Ausschalten wird die Isolierstoffstange 38 durch einen nicht dargestellten Antrieb mechanisch nach rechts bewegt. Über die Hebel 35 und 41 werden die Ventile 16 und 17 mechanisch angestoßen und geringfügig geöffnet. Dadurch entsteht eine Druckdifferenz, die auf die Kolben 22 der Ventile wirkt und die Rohrschieber 19 weiter in Öffnungsrichtung bewegt. Die Endstellung ist oberhalb der Mittellinie zu sehen.To switch off, the insulating rod 38 is mechanically adjusted by a drive (not shown) moved right. The valves 16 and 17 are mechanically activated and slightly via the levers 35 and 41 opened. This creates a pressure difference that acts on the pistons 22 of the valves and the pipe slide 19 moved further in the opening direction. The end position can be seen above the center line.

Über die öffnung 14 wird die Druckdifferenz auch am Kolben 12 wirksam, so daß das Schaltrohr 11 pneumatisch in die Ausschaltstellung gebracht wird. Der dabei entstehende Ausschaltlichtbogen wird durch das Druckgas gelöscht, das die Doppeldüsenanordnung durchströmt.Via the opening 14, the pressure difference is also effective on the piston 12, so that the switching tube 11 is pneumatic is brought into the switch-off position. The resulting break-out arc is caused by the Extinguished compressed gas that flows through the double nozzle arrangement.

Die kleine öffnung 26 im Kolben 22 sorgt dafür, daß am Kolben 22 nach einer vorgegebenen Zeit ein Druckausgleich eintritt. Dann wird die Feder 24 wirksam. Sie schließt die Ventile 16 und 17, so daß die Druckgasströmung wieder unterbrochen wird. Der Schalter behält dabei die Ausschaltstellung bei, weil am Kolben \2 des Schaltrohres 11 kein Druckunterschied mehr wirksam ist, so daß die Reibungskraft zum Halten des Schaltrohres ausreicht.The small opening 26 in the piston 22 ensures that a pressure equalization occurs on the piston 22 after a predetermined time. Then the spring 24 becomes effective. It closes the valves 16 and 17 so that the flow of compressed gas is interrupted again. The switch maintains the switch-off position because there is no longer any pressure difference at the piston 2 of the switching tube 11, so that the frictional force is sufficient to hold the switching tube.

Zum Einschalten wird eine Steuerleitung 46 entlüftet. Das am Kolben 12 anstehende Hochdruckgas kann dann das Schaltrohr 11 in die Einschaltstellung bringen. In der Einschaltstellung wird die Leitung 46 wieder belüftet, weil das Schaltrohr 11 unter der Wirkung der Kontaktreibung die Einschaltstellung beibehält.To switch on, a control line 46 is vented. The high-pressure gas present at the piston 12 can then bring the switching tube 11 into the switched-on position. In the switched-on position, the line 46 is ventilated again because the switching tube 11 under the action of Contact friction maintains the switch-on position.

Die Isolierstoffstange 38 verläuft beim Ausführungsbeispiel in dem Ringraum 44 zwischen Schaltkammerrohr 5 und dem Porzellanüberwurf 1. Dieser Ringraum steht mit dem Niederdruckteil des geschlossenen Gaskreises in Verbindung, der im Bereich des Metallgehäuses 3 vom Raum 47 gebildet wird. Zwischen dem Raum 47 und dem Hochdruckspeicher 45 liegt ein nicht dargestellter Kompressor.In the exemplary embodiment, the insulating rod 38 runs in the annular space 44 between the switching chamber tube 5 and the porcelain cap 1. This annulus is connected to the low-pressure part of the closed gas circuit in connection, which is formed in the area of the metal housing 3 by the space 47. Between the space 47 and the high pressure accumulator 45 is a compressor (not shown).

Unter Umständen kann aber auch eine Abdichtung, z. B. ein mit den Hebeln 35 und 41 gekoppelter Schieber, vorteilhaft sein, um den Eintritt von Schaltgasen durch die öffnungen 48 und 49 zu verhindern.Under certain circumstances, however, a seal, e.g. B. a slider coupled to levers 35 and 41, be advantageous in order to prevent switching gases from entering through openings 48 and 49.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Compressed gas switch with two hollow nozzle-shaped ones for discharging switching gases Contact pieces and each with a blow valve at the outlets of the contact pieces, characterized in that that the two blow valves (16.17) with an insulating material bridging the contact pieces, a blow valve via a one-armed lever and is coupled to the other blow valve via a two-armed lever.

By using the one- and two-armed lever, the valve movement can be adjusted so that two completely similar valves can be used. To reduce the driving forces one can at least one of the two valves in addition to the drive for the insulating rod with a drive