DE1908249B2 - Druckgasschalter - Google Patents

Description

streckenden Rohre, die von einem Verteiler ausgehen.

Das aus dem Hochdruckbehälter ausströmende Gas dient in bekannter Weise nicht nur .mr Löschung des Lichtbogens, sondern es wirkt auch gleichzeitig auf die Antriebskolben, die mit den beweglichen Schaltstücken verbunden sind. Die Antriebskolben werden dadurch in die Ausschaltstellung nach unten gedruckt.

Bei dem letztgenannten Druckgasschalter wird demnach der druckentlastende Ventilteller, also das das unter Hochdruck stehende Löschmittel auf den Lichtbogen freigebende Ventil, über einen unter Federdruck stehenden Kolben betätigt. Außerdem müssen die beweglichen Schaltstücke mittels weiterer Antriebskolben entgegen der Wirkung von Druckfedern in die Ausschaltstellung gedrückt werden.

Aus der DE-PS 1130037 ist weiters eine Anwendung eines Hohlschiebers bekannt, de- zur Beaufschlagung eines Antriebes in zwei Richtungen mit einem Druckgasmittel eingerichtet ist und bei dem die Zuleitungen zum Antrieb durch seine zu Wülsten ausgebildeten Ränder gesteuert werden und die Rückleitung bzw. Entlüftungsöffnung an den zwischen den beiden Randwülsten gebildeten Hohlraum angeschlossen ist, als kombiniertes Ein- und Aus-Entlüftungsventil für pneumatisch betätigte Hochspannungsschalter wirkt. Es handelt sich demnach hierbei um keine Anwendung als Blasschieber, der bei seiner Bewegung von seiner einen Endlage in die andere jedesmal zwischen einem Hochdruck- und einem Niederdruckraum kurzzeitig einen Strömungsweg freigibt.

Endlich ist aus der DE-PS 1 100763 ein Steuerventil für die Druckluft von Hochspannungsdruckluftschaltern bekannt, bei denen die Druckluft einem auf Hochspannungspotential befindlichen Vorratsbehälter entnommen wird, wobei das Steuerventil vermittels einer Isolierstange betätigt wird. Es handelt sich demnach hierbei um eine Anwendung einer Isolierstange im Zusammenwirken mit einem Ventil und keinem Rohrschieber, außerdem unter anderen Bedingungen als bei der Erfindung.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, für einen Druckgasschalter mit einem über ein Gestänge betätigbares, auf Hochspannung befindliches und zwischen einem Hoch- und Niederdruckraum eingeschaltetes Venül eine einfache und vorteilhafte Lösung für die Umsteuervorrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Merkmalgruppen a) bis g) des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. So ist insbesondere die vom Gestänge zu übertragende Kraft sehr gering, da im wesentlichen nur die Reibungskraft am Schieber beim Betätigen des Schalters zu überwinden ist. Es ist nämlich die einzige erforderliche Betätigungskraft, die durch das Gestänge ausgeübt wird, nur zur Überwindung der Reibung des Rohrschiebers notwendig. Die mechanische Kompressionsbeanspruchung des Isoliergestänges, die während des Schließens des Schalters auftritt, liegt im Rahmen des Erlaubten und jede Tendenz des Isoliergestänges, sich in dem Tragisolator zu verbiegen, kann durch an verschiedenen Stellen erfolgendes Anbringen von seitlichen Führungen längs des Isoliergestänges verhindert werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sich im Ruhezustand das ganze System nahezu im kraftlosen Zustand befindet. Außerdem kann das Isoliergestänge, da dessen Endlagen eindeutig den Schalterstellimgen »Ein« bzw. »Aus« zugeordnet sind, in vorteilhafter Weise zur Stellungsanzeige auf Erdpotential dienen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei zeigt Fig. la die Ein- und Fig. Ib die Ausschaltstellung des Druckgasschalters. In beiden Figuren sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. Die Figuren sind aus Platzgründen nur für den linken Teil des Druckgasschalters ausführlich dargestellt und sind um die Mittelachse des Tragisolators 1 als symmetrisch zu betrachten. Auf dem Tragisolator 1 ist das Gehäuse 2 aufgebaut. In dem an seinem äußeren Ende verschlossenen Schaltkammerisolator 3 befindet sich eine Kontaktstückanordnung bekannter Art, deren festes Schaltstück mit 4 und deren bewegliches Düsenschaltstück mit 5 bezeichnet sind. Das hohle Düsenschaltstück 5 ist auf seiner Abströmseite über einen Kanal la mit dem unteren Teil des Gehäuses 2 verbunden. Der obere Gehäuseteil Ib besitzt einen Zylinder 2c, dessen mehrere am Umfang verteilte Öffnungen Zd zu dem ringförmigen Hochdruckraum 6 führen. Im Zylinder 2c ist der dicht gleitend gelagerte Rohrschieber 7 untergebracht, welcher mehrere öffnungen la besitzt. Der Rohrschieber 7 wird mittels eines Gestänges 8 von einem nicht näher dargestellten Antrieb bekannter Art vom ebenfalls nicht dargestellten geerdeten Unterteil des Druckgasschalters aus betätigt. Der im Isolator 1 verlaufende Teil des Gestänges 8 ist isolierend ausgebildet und gegebenenfalls bei größeren Längen an mehreren Stellen geführt. In dem mit Steueröffnungen 9a, 9b, 9c, 9d versehenem Zylinder 9 ist der Umsteuerschieber 10 gelagert und in diesem wiederum der Antriebskolben 11, dessen hohle Kolbenstange 11a das Gestänge 8 gleitend umfaßt, wobei die Kolbenstange lla an ihrem oberen Ende über Hebel 12a, b, c an das bewegliche Schaltstück angelenkt ist. An ihrem unteren Ende ist die Kolbenstange lla an eine Kniebeirast 13 angelenkt. Das Gestänge 8 besitzt Anschläge 14a, 146 für die Kolbenstange lla. Im stationären Ein- und Ausschaltzustand ist im Inneren der Teile 1, 2, 2a, 2b und 7 Niederdruck, während der Hochdruckraum 6 ständig mit Hochdruckgas gefüllt ist. In an sich bekannter Weise kann die Gasrückführung vom Niederdruckraum zum Hochdruckraum mit einem entsprechend druck- und gegebenenfalls zusätzlich temperaturgesteuerten Kompressor erfolgen. Wenn ausgehend von der in Fig. la dargestellten Einschaltstellung ausgeschaltet werden soll, so wird das Gestänge 8 nach unten in Pfeilrichtung bewegt. Die öffnungen Id und 7a kommen während eines Teilhubes des Schiebers 7 zur Deckung, wodurch ein Hochdruckgasstoß in die Leitung Zb gelangt. Durch die oberste Steueröffnung 9d gelangt zugleich auf die obere Fläche des Antriebskolbens 11 Hochdruckgas, wodurch dieser nach unten bewegt wird and vermittels der Kolbenstange lla und die Hebel 12a, b, c das Düsenschaltstück 5 in die Ausschaltstellung bewegt. Dabei entsteht auch eine Löschströmung durch das Düsensch'iltstück und den Kanal 2a in den unteren Teil des Gehäuses 2, die den Lichtbogen löscht. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 11 wird gegen Ende der Umsteuerschieber 10 mitgenommen, wodurch eine Umsteuerung der Steueröffnung 10a, 106 und zugleich eine Bewegungsdämpfung erfolgt und schließ-

lieh die in Fig. 1 b dargestellte Endstellung erreicht wird. Der Rohrschieber 7 läuft den Dämpfungsweg gemeinsam durch den Anschlag 14a der Kolbenstange 1.1a mitgenommen, mit den Antriebsteilen und fixiert diese durch den Anschlag 14a für die Kolbenstange 11a vermittels der Kniehebelrast 13. Diese Verrastung wird nur für Sekundenbruchteile kraftmäßig beansprucht. Sie verhindert für den Zeitraum, den die verschiedenen Räume zum Entlüften und Druckausgleich benötigen, ein alifälliges Prellen des Antriebs. Das Einschalten des Druckgasschalters erfolgt ausgehend von der Stellung gemäß Fig. 11b durch Bewegen des Gestänges 8 nach oben in der angegebenen F'feilrichtung. Der Bewegungsablauf erfolgt, da die Teile 9, 9a, 9b, 9c, 9d, 10, 10a, 106 symmetrisch aufgebaut sind, analog in umgekehrter Richtung.

Der Druckgasschalter wird demnach durch die Aufwärtsbewegung des Gestänges 8 wieder eingeschaltet, also durch eine der Abwärts- bzw. Ausschaltbewegung entgegengesetzte Stangenbewegung, wie dies in Zeichnung 1 b durch den Pfeil angedeutet ist. Durch diese Aufwärtsbewegung des Gestänges 8 gleitet der Rohrschieber 7 aufwärts, derart, daß die öffnungen 7a zugleich wieder mit den öffnungen 2d des Hochdruckraumes 6 zur Deckung gebracht werden. Zugleich wird in das Gehäuse 2 und über die unteren Steueröffnungen 9a und 10a auf die Unterseite des Antriebskolbens 11 im Umsteuerschieber 10 sowie den umgebenden Raum, wieder ein Hochdruckgasstoß freigegeben, so daß beiderseits des Kolbens 11 eine Druckdifferenz entsteht, die den Antriebskolben 11 nach oben in den Umsteuerscheiber 10 treibt. Der Umsteuerschieber 10 wird im Raum in seiner unteren Position gehalter, da der Hochdruckgasstoß sich durch die obere Steueröffnung 9d, 10b auf den Raum fortpflanzt, der über dem Umsteuerschieber 10 liegt.

Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 11 wird auf den Schaltmechanismus übertragen, wodurch das Düsenschaltstück 5 gegen das feststehende Schaltstück 4 gedrückt wird. Bei der Freigabe des Gasstoßes in das Gehäuse 2 wird die Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 11a durch den Anschlag 14a ebenfalls auf das Gestänge 8 übertragen, um den Rohrschieber 7 schnell nach oben zu bewegen, so daß die Öffnungen 7a rasch über den Ring der öffnungen Id geschoben werden, sobald der Druckgasschalter geschlossen worden ist. Die Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 11a bewirkt, daß der Kniehebelrast 13 über seine Totpunktposition schnappt und die Kolbenstange 11 u in ihrer obersten Position festhält, wie dies ausFig. 1 a ersichtlich ist. Nochmals wird vorübergehend ein Gaspolster oberhalb des Oberteils des Umsteuerschiebers 10 gebildet, um einen harten Aufschlag gegen die Oberseite des Zylinders Ie zu verhindern. Der Entlüfter im Zylinder 9 ermöglicht, daß der Gaspolster fortschreitend entweichen kann. Das Schließen des Druckgasschalters ist beendet, wenn der Anschlag 14i> des Gestänges 8 nochmals gegen die Unterseite der Kolbenstange 11a anstößt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Druckgasschalter mit einem Hochdruckraum, mit mindestens einer in einem Niederdruckraum angeordneten Schaltstelle, der jeweils zum Aus- bzw. Einschalten mittels eines in einer Leitung zwischen Hochdruckraum und den Schaltstellen angeordneten Blasventils ein Gasstoß aus dem Hochdruckraum zugeführt wird, mit einer Umsteuervorrichtung, mittels der der Antrieb für das bewegliche Schaltstück nach jedem Gasstoß in eine Bereitschaftsstellung für eine beim nächsten Gasstoß der vorherigen entgegengesetzte Bewegungsrichtung übergeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das auf Hochspannungspotential abgeordnete Blasventil als Rohrschieber (7) ausgebildet ist,

b) der Rohrschieber (7) mit einem isolierenden Gestänge (8) vom geerdeten Schalterunterteil aus betätigbar ist, und bei der Bewegung von seiner einen Endlage in die andere jedesmal kurzzeitig einen Strömungsweg zwischen dem Hochdruckraum (6) durch die Leitung (2b) zu dem Niederdruckraum (2, 2a) freigibt,

c) eine hohle Kolbenstange (lla) das isolierende Gestänge (8) im Gleitsitz umgibt, die über eine Hebelanordnung (12a, 12b, 12c) das bewegliche Schaltstück (5) antreibt,

d) ein mit der Kolbenstange (Ha) fest verbundener Antriebskolben (11) innerhalb eines Umsteuerschiebers (10) geführt ist, der seinerseits in einem feststehenden Zylinder (9) beweglich gelagert ist,

e) der Zylinder (9) vier in Längsrichtung hintereinander angeordnete Steueröffnungen (9a, 9b, 9c, 9d) besitzt, von denen die beiden inneren (9b, 9c) mit dem Niederdruckraum (2,2a) und die beiden äußeren (9a, 9d) mit der Leitung (2 b) zwischen dem Hochdruckraum (6) und der Schaltstelle ständig in Verbindung stehen,

f) der Umsteuerschieber (10) je eine Steueröffnung (10a, 10b) auf jeder Seite des Antriebskolbens (11) besitzt und daß in jeder Endlage des Umsteuerschiebers (10) abwechselnd eine seiner Steueröffnungen (10a, 10b) mit einer der mit dem Niederdnickraum (2, 2a) in Verbindung stehenden Steueröffnungen (9b, 9c), die andere mit einer mit der Leitung (2 b) zwischen dem Hochdruckraum (6) und der Schaltstelle in Deckung bringbar ist,

g) die hohle Kolbenstange (Ha) mit dem Antriebskolben (11) in ihren Endlagen mit einer Kniehebelrast (13) fixierbar ist.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (8) des Blasventils (7) innerhalb einer hohlen Kolbenstange (Ha) des Antriebskolbens (11) der Schaltstücke angeordnet ist und Anschläge (14a, 14b) für diese Kolbenstange besitzt.

Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter mit einem Hochdruckraum, mit mindestens einer in einem Niederdruckraum angeordneten Schaltstelle, der jeweils zum Aus- bzw. Einschalten mittels eines in einer Leitung zwischen Hochdruckraum und den Schaltstellen angeordneten Blasventils ein Gasstoß aus dem Hochdruckraum zugeführt wird, mit einer Umsteuervorrichtung, mittels der der Antrieb für das bewegliche Schaltstück nach jedem Gasstoß in eine Bereit-Schaftsstellung für eine beim nächsten Gasstoß der vorherigen entgegengesetzte Bewegungsrichtung übergeführt wird.

Aus der DE-PS 322888 ist eine Vorrichtung zum Löschen von Schaltlichtbogen an Hochspannungsschaltern bekannt, deren Kontakte in einem mit hochgespannten Gasen gefüllten Raum angeordnet sind. Diese Vorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein zwischen einer Schaltkammer einerseits und einer Hilfskammer andererseits, also zwischen zwei Druckkammern für hohen Druck, sich bewegender sowie Hochspannungsschaltkontakte tragender Kolben zugleich auch ein Steuerorgan trägt, und das letztere in die richtige, für den nächsten Schaltvorgang benötigte Stellung bringt. Die beiden vorgenannten Kammern sind demnach als Hochdruckkammern ausgebildet, wobei nach der Einschaltung des Schalters das komprimierte Gas aus der Hilfskammer und nach der Ausschaltung aus der Schaltkammer durch je eine Leitung in die den Schalter umgebende freie Atmo-Sphäre entweicht. Außerdem arbeitet das vom Kolben getragene Steuerorgan zumindest mit einem Dreiweghahn und einem weiteren Hahn zusammen, um durch Zufuhr bzw. Zufuhrunterbrechung von komprimiertem Gas aus einem Hochdruckbehälter den Schalter relativ langsam ein- bzw. auszuschalten.

Bei Druckgasschaltern ist es weiters bekannt, durch eine Umsteuervorrichtung nach jeder Umschaltung die durch das strömende Druckmittel betätigten Schaltkontakte in abwechselnder Richtung, d. h. in Ein- und Ausschaltrichtung, anzutreiben. Hierbei wird ein Dreiweghahn verwendet, der von einem Übersetzungsgetriebe in Verbindung mit einem Schrittschaltwerk betätigt wird (DE-PS 1023507).

Weiterhin ist in der DE-AS 1150134 ein Druckgasschalter mit einem metallischen, Hochspannung führenden Gehäuse bekannt, welch letzteres in an sich bekannter Weise als geschlossener Niederdruckbehälter ausgebildet ist, der einen Hochdruckbehälter für ein gasförmiges Löschmittel, vorzugsweise Schwefelhexafluorid und/oder Selenhexafluorid, enthält. Der Hochdruckbehälter sitzt mitten im Gehäuse, das nur einen verhältnismäßig geringen Druck auszuhalten hat. Mit dem oberen Ende von zwei Unterbrechungseinrichtungen sind Düsen verbunden, durch die ein Lichtbogen gezogen wird. Mit dem Hochdruckbehälter ist ein Blasventil verbunden. Das Ventil besteht aus einem druckentlasteten Ventilteller, der von einem Antriebskolben bewegt wird. Der Antriebskolben wird normalerweise auf beiden Seiten vom Hochdruck beaufschlagt, da er mit einer Bohrung versehen ist. Außerdem wird der Kolben durch eine Druckfeder in die Einschaltstellung gedrückt. Zum Öffnen des Ventils wird der Druck unterhalb des Kolbens im Raum abgesenkt. Zu diesem Zweck wird ein Steuerventil geöffnet. Dieses Ventil wird von Hand über eine Isolierstoffstange betätigt, die sich durch den Stützisolator in das Antriebsgehäuse erstreckt. Zu den Düsen führen zwei sich nach entgegengesetzten Seiten er-