DE1931094A1 - Pillar-type compressed gas switch - Google Patents

Pillar-type compressed gas switch

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    • H01H33/02—Details
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    • H01H33/56—Gas reservoirs

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Description

Wei/mhWhite / mh

Aktiengesellschaft Brown3 Boveri & Cie», Baden (Schweiz)Aktiengesellschaft Brown 3 Boveri & Cie », Baden (Switzerland)

Druckgasschalter der SäulenbauartPillar type pressure gas switch

Die Erfindung besieht sich auf einen Druckgasschalter der Säulenbauart j insbesondere mit geschlossenem SF^-Gaskreis, mit einem auf Hochspannungspotential angeordneten Bereit*- schaftsbehälter für das Hochdruckgas, das der Lichtbogenlöschung und gegebenenfalls auch dem Antrieb der Schaltkontakte dientρ wobei der Bereitschaftsbehälter durch eine Druckgasleitung mit einem auf Erdpotential angeordneten Vorratsbehälter verbunden ists aus dem das Druckgas bei stattgefundenem Verbrauch ergänst wird*The invention relates to a pressurized gas switch of the column type j in particular with a closed SF ^ gas circuit, with a standby container for the high-pressure gas arranged at high voltage potential, which serves to extinguish the arc and, if necessary, also to drive the switching contacts, the standby container being connected to a pressurized gas line with a The storage tank is connected to the earth potential s from which the pressurized gas is replenished when it has been consumed *

- " j Aus der d@ufe@eh©R -Patentschrift 8-73 ^20 ist ein Druckgas schal- ! - "j From the d @ @ ufe eh © R -Patentschrift 8-73 ^ 20 is a pressurized gas scarf!

ter bekannt, bei dem ein auf Hochspanmmgspotential angeordneter .BereitfsefoaffcsfefehälteE3 fir die lereitstelluag des der Lichtbogenlöschung ηηά gegebenenfalls susii dem Intrieb der Schaltkontakte dienenden Druckgases vorhanden ieto Der Bereits©haftsb©hälter ist hierbei über ein Rückschlagventil an eins teueligasgufühnsngsleitung angeschlossen, die itoefseits über ein limptv@nt±l mit eiR©m Vorratsbehälter auf Erdpotential ter known in which a arranged on Hochspanmmgspotential .BereitfsefoaffcsfefehälteE 3 fir the lereitstelluag of the arc extinguishing ηηά optionally susii the Intrieb the switching contacts serving pressurized gas present ieto The Already © haftsb © container is in this case connected teueligasgufühnsngsleitung through a check valve at one, the itoefseits limptv a @ nt ± l with eiR © m storage container on earth potential

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- 2 - white / mn

verbunden ist, aus dem das Druckgas ergänzt wird. Hierzu wird das Hauptventil bei Druckabfall im Bereitschaftsbehälter über eine Isolierwelle mechanisch durch eine Kurvenscheibe oder
durch Betätigen einer Kontaktanordnung geöffnet. In letzterem Falle ist für das Hauptventil ein Magnetantrieb oder dergl,
erforderlich. Eine derartige Anordnung benötigt infolge der
Träg^heitskräfte der zu betätigenden mechanischen Elemente
einen hohen Kraftbedarf und damit einen grossen Aufwand, wenn das Nachfüllen sehr rasch; z.B. während der stromlosen Pause im Zuge einer erfolglosen Kurzunterbrechung erfolgen sollte, damit auch die zweite Ausschaltung mit praktisch dem gleichenis connected, from which the compressed gas is supplemented. For this purpose, if the pressure drops in the standby tank, the main valve is mechanically operated via an insulating shaft using a cam or
opened by actuating a contact arrangement. In the latter case, a magnetic drive or the like is required for the main valve
necessary. Such an arrangement is required as a result of
Inertial forces of the mechanical elements to be actuated
a high power requirement and thus a great deal of effort if the refilling is very rapid; For example, should take place during the currentless break in the course of an unsuccessful short interruption, so that the second switch-off with practically the same

Ausgangsdruck wie die erste Ausschaltung beginnen könnte.Outlet pressure as the first shutdown could begin.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Druckgasschalter der eingangs erwähnten Art eine einfache und billige Lösung für die rasche Nachförderung des Druckgases in den
Bereitschaftsbehälter anzugeben, durch welche z.B. während
der stromlosen Pause einer Kurzunterbrechungsschaltfolge bereits die Wiederauffüllung des Bereitschaftsbehälters erfolgt. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass Bereitsehafts- und Vorratsbehälter über die Druckgasleitung grossen Querschnitts miteinander kommunizieren und dass der Vorratsbehälter als Zylinder ausgebildet ist» in dem ein erster Kolben gelagert ist.s welcher auf der der .HoCiidi'uckbsaufschXagung abgewandten Seit® ■ mit einem zweiten Kolben mechanise!; verbürgen, ist, welcher -. - ständig aus einem pneumatischen Druckspeicher beaufschlagt iss,The invention is based on the object of a simple and inexpensive solution for the rapid replenishment of the compressed gas in the compressed gas switch of the type mentioned
To indicate readiness containers through which, for example, during
The refilling of the standby container already takes place after the currentless pause of a short-circuit switching sequence. According to the invention, this is achieved in that the ready-hold and storage container communicate with one another via the compressed gas line with a large cross-section and that the storage container is designed as a cylinder in which a first piston is mounted. s which on the side facing away from the .HoCiidi'uckaufschXagung® ■ with a second piston mechanism !; guarantee, is which -. - constantly pressurized from a pneumatic pressure accumulator,

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Wei/mnWhite / mn

— ο —- ο -

wobei sich bei stationärem Gaskreis im Ruhezustand des Schalters die auf beide Kolben in entgegengesetzten Richtungen wirkenden Kräfte das Gleichgewicht halten. Die neue Anordnung erlaubt in vorteilhafter V/eise bei Verwendung von insbesondere SP/- als Druckgas, den Druck im Hochdruckteil des Schalters im Hinblick auf den Heizungsaufwand bei niedrigen Umgebungstemperaturen verhältnismässig niedrig zu halten. Infolge der raschen Nachförderung findet überdies eine allfällige zweite Ausschaltung im Zuge einer erfolglosen Kurzunterbrechung bei praktisch gleichem Ausgangdruck wie bei der ersten Ausschaltung statt, soüass keine Einbusse im Ausschaltvermögen auftritt.in the case of a stationary gas circuit when the switch is at rest, the pistons on both pistons move in opposite directions acting forces keep the balance. The new arrangement allows in an advantageous manner when using in particular SP / - as compressed gas, the pressure in the high pressure part of the switch in the To keep the heating costs relatively low at low ambient temperatures. As a result of In addition, a possible second switch-off in the course of an unsuccessful short interruption takes place in the event of rapid subsequent funding the outlet pressure is practically the same as when it was first switched off, so that there is no loss of breaking capacity.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand dessen diese näher erläutert wird.The drawing shows an exemplary embodiment of the invention on the basis of which it is explained in more detail.

Fig. 1 zeigt den Aufrissschnitt eines Druckgas-Säulenschalters gemäss der Erfindung in zum Teil schematischer Darstellung,Fig. 1 shows the front section of a pressurized gas column switch according to the invention in a partly schematic representation,

während
Fig. 2 eine Variante einer Einzelheit des Schalters nach Fig.l.while
Fig. 2 shows a variant of a detail of the switch according to Fig.l.

In Fig. 1 ist auf dem erdpoten'-ialführenden Unterteil 1 die Isoliersäule 2 aufgebaut, welche ihrerseits das hochspannungführenden Oberteil 3 trägt. An diesem Oberteil ist die Schaltkammer 4 angebaut, in welcher sich die aus dem festen Hohlkontaktstück 5 und dein beweglichen Schaltstück 6 bestehende Schaltstelle befindet. Ueber die Stange 6a, den Winkelhebel 7 und die Isolierstange 8 wird das Schaltstück 6 von,einer am Unterteil befindlichen Antriebseinrichtung 9 an sich bekannterIn Fig. 1 is on the erdpoten'-ialleitenden lower part 1 Insulating column 2 built up, which in turn carries the high-voltage upper part 3. The switching chamber is on this upper part 4 grown, in which the fixed hollow contact piece 5 and your movable contact piece 6 exist Switching point is located. About the rod 6a, the angle lever 7 and the insulating rod 8, the switching piece 6 of, one on Lower part located drive device 9 known per se

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-Art betätigt. In der Figur ist die Lage zu Ausschaltbeginn dargestellt, in welcher das Blasventil 10, welches über die Isolierstange 13 von der am Unterteil befindlichen ζμ§βηοΓΐΕβη. Antriebseinrichtung 14 konventioneller Bauart betätigbar ist, gerade geöffnet hat und das im Bereitschaftsbehälter 12 enthaltene Hochdruckgas in der durch die Pfeile angegebenen Weise strömen lässt. Das Hochdruckgas gelangt dabei durch das Hohlkontaktstück 6 unmittelbar, und durch das Hohlkontaktstück 5 nach der Umlenkung 11 über den Hohlisolator 15 in den aus Unterteil 1, .Oberteil 3 und der ho.hlen Isoliersäule 2 gebildeten Niederdrückten des Schalters. Der Bereitschaftsbehälter 12 kommuniziert über die Druckgasleitung 16 mit dem am Unterteil 1 angebrachten Raum 17, des als Zylinder ausgebildeten Vorratsbehälters 18, in dem ein Kolben 19 dicht gleitend gelagert ist. Durch die Stange 20 ist der Kolben 19 mit einem weiteren Kolben 21 kleineren Durchmessers mechanisch fest verbunden. Der Raum 22 zwischen den beiden Kolben 19, 21 ist Über die Leitung 23 mit den Niederdruckteil des Schalters verbunden. Wie Fig. 2 zeigt, kann es in besonderen Fällen auch zweckmässig sein, den Raum 22 über eine Oeffnung 24 mit dem Freien dauernd zu verbinden. In diesem Falle kommt die in Fig. 1 enthaltene Leitung 23 in Fortfall. Der Kolben 21 ist auf seiner rechten Seite von einem Druckgas hohen Druckes, das im Druckspeicher 25 enthalten ist, beaufschlagt. Zweckmässig kann der Druckspeicher z.B. eine handelsübliche Stickstoffflasche sein, von 100 oder -Type actuated. In the figure, the position at the start of the switch-off is shown, in which the blow valve 10, which is located on the lower part of the ζμ§βηοΓΐΕβη via the insulating rod 13. Drive device 14 of conventional design can be actuated, has just opened and allows the high-pressure gas contained in the standby container 12 to flow in the manner indicated by the arrows. The high-pressure gas passes through the hollow contact piece 6 directly and through the hollow contact piece 5 after the deflection 11 via the hollow insulator 15 into the lower part of the switch formed from the lower part 1, upper part 3 and the hollow insulating column 2. The standby container 12 communicates via the compressed gas line 16 with the space 17 attached to the lower part 1, the storage container 18, which is designed as a cylinder and in which a piston 19 is mounted so as to slide tightly. The piston 19 is mechanically firmly connected to a further piston 21 of smaller diameter by the rod 20. The space 22 between the two pistons 19, 21 is connected via the line 23 to the low-pressure part of the switch. As shown in FIG. 2, it may be expedient to connect the space 22 via an opening 24 with the outdoors permanently in special cases. In this case, the line 23 contained in FIG. 1 is omitted. The piston 21 is acted upon on its right side by a high pressure compressed gas contained in the pressure accumulator 25. The pressure accumulator can expediently be, for example, a commercially available nitrogen bottle of 100 or less

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mehr atü Füllung. Das Druckverhältnis vom Druck, der im beruhigten Normalzustand des Schalter in seinem Bereitschaftsund Vorratsbehälter 12, 18 herrscht, zum Druck im Druckspeicher 25 und andererseits das Flächenverhältnis der Kolben 19, 21 ist so gewählt, dass.sich die auf beide Kolben 19, 21 in entgegengesetzten Richtungen wirkenden Kräfte das Gleichgewicht halten. Tritt nun z.B. bei einer Ausschaltung ein Gasverbrauch und damit ein Druckabfall im Bereitschaftsbeh&lter 12 auf, so teilt sich dieser Druckabfall über die Leitung 16 dem Vorratsbehälter 17, 18 sogleich mit. Es entsteht unter der Wirkung des Druckes im Druckspeicher 25 ein grosser Kraftüberschuss, der die Kolben 19, 21 gemeinsam nach links schiebt, wodurch das Gas aus dem Vorratsbehälter 17, 18 in den Bereitschaftsbehälter 12 sehr rasch nachgefördert wird. Bereits kurz nach Beginn dieser Förderbewegung wird mit Hilfe der an der Kolbenstange 20 angebrachten Kulisse 26 ein Hilfskontakt 27more atü filling. The pressure ratio of the pressure that calmed down The normal state of the switch in its readiness and storage container 12, 18 prevails for printing in the pressure accumulator 25 and on the other hand the area ratio of the pistons 19, 21 is selected so that the two pistons 19, 21 forces acting in opposite directions maintain balance. This now occurs, for example, when the system is switched off Gas consumption and thus a pressure drop in the standby tank 12, this pressure drop is immediately communicated to the storage container 17, 18 via the line 16. It arises under the effect of the pressure in the pressure accumulator 25 is a large excess of force which pushes the pistons 19, 21 together to the left, whereby the gas from the storage container 17, 18 into the standby container 12 is funded very quickly. Shortly after the start of this conveying movement, with the help of the Piston rod 20 attached link 26 an auxiliary contact 27

den,
geschlossen, der /zwischen Niederdruckteil und Vorratsbehälter 17, 18 angeschlossenen Kompressor 28 in Gang setzt. Dadurch werden die Kolben 19, 21 anschllessend wieder in ihre in Pig. I dargestellte Ausgangslage zurückgedrückt.the,
closed, the / between the low-pressure part and the reservoir 17, 18 connected compressor 28 sets in motion. As a result, the pistons 19, 21 are then returned to their in Pig. I depicted starting position pushed back.

009852/1?^009852/1? ^

Claims (6)

193109$· Patentansprüche193 109 $ Claims 1.1 Druckgasschalter der Säulenbauart, insbesondere mit geschlos senem SF^-Gaskreis, mit einem auf Hochspannungspotential angeordneten Bereitschaftsbehälter für das Hochdruckgas, das der Lichtbogenlöschung und gegebenenfalls auch dem Antrieb der Schaltkontakte dient, wobei der Bereitschaftsbehälter durch eine Druckgasleitung mit einem auf Erdpotential angeordneten Vorratsbehälter verbunden ist, aus dem das Druckgas im Bereitschaftsbehälter bei stattgefundenem Verbrauch ergänzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Berejtschafts- (12) und Vorratsbehälter (l8) über die Druckgasleitung (16) grossen Querschnitts miteinander kommunizieren und dass der Vorratsbehälter (18) als Zylinder ausgebildet ist, in dem ein erster Kolben (19) gelagert ist, welcher auf der der Hochdruckbeaufschlagung abgewandten Seite mit einem zweiten Kolben (21) mechanisch verbunden ist, welcher ständig aus einem pneumatischen Druckspeicher (25) beaufschlagt ist, wobei sich bei stationärem Gaskreis im Ruhestand des Schalters die auf beide Kolben (19,21) in entgegengesetzten Richtungen wirkenden Kräfte das Gleichgewicht halten.1.1 Pillar-type pressurized gas switch, in particular with a closed SF ^ gas circuit, with a standby tank for the high-pressure gas, which is arranged at high voltage potential and which is used to extinguish the arc and, if necessary, also to drive the switching contacts, the standby tank being connected by a pressurized gas line to a storage tank arranged at ground potential , from which the pressurized gas is replenished in the standby tank when consumption has taken place, characterized in that the storage tank (12) and storage tank (l8) communicate with one another via the pressurized gas line (16) of large cross-section and that the storage tank (18) is designed as a cylinder, in which a first piston (19) is mounted, which is mechanically connected on the side facing away from the high pressure application to a second piston (21) which is continuously acted upon from a pneumatic pressure accumulator (25), with the scarf in the idle state when the gas circuit is stationary ters the forces acting on the two pistons (19,21) in opposite directions forces maintain balance. 2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (22) zwischen den beiden Kolben (19*21) mit dem Niederdruckteil (1,2,3) des Schalters kuramuniBiert.2. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that the space (22) between the two pistons (19 * 21) is connected to the low-pressure part (1,2,3) of the switch. 0088S2/126S '""0088S2 / 126S '"" - 7 - 41/69- 7 - 41/69 3. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (22) zwischen den beiden Kolben (19,21) mit dem Freien verbunden ist»3. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that that the space (22) between the two pistons (19,21) is connected to the outside » 4. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben (21) gegenüber dem ersten Kolben (19) eine kleinere Kolbenfläche besitzt und der Druck im Druckspeicher (25) entsprechend grosser ist.4. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that the second piston (21) opposite the first piston (19) has a smaller piston area and the pressure in the pressure accumulator (25) is correspondingly greater. 5. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein- in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung betätigbarer Hilfskontakt (27) vorhanden ist, welcher der Steuerung eines in an sich bekannter Weise zwischen Niederdruckteil (1,2,3) und Vorratsbehälter (18) angeschlossenen Kompressors (28) dient, derart, dass der Kompressor bereits kurz nach Beginn der Förderbewegung des ersten Kolbens in Gang gesetzt wird.5. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that that there is an auxiliary contact (27) which can be actuated as a function of the piston movement and which controls a compressor (28) connected in a manner known per se between the low-pressure part (1,2,3) and storage container (18) is used in such a way that the compressor is already started shortly after the start of the conveying movement of the first piston. 6. Druckgasschalter nach Anspruch 1 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckspeicher (25) ein mit Stickstoffgas von mehr als 100 atü gefüllter Hochdruckbehälter dient.6. Compressed gas switch according to claim 1 and claim 4, characterized in that the pressure accumulator (25) is a nitrogen gas is used by a high-pressure container filled with more than 100 atmospheres. Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.Public company Brown, Boveri & Cie. 009852/1265009852/1265 LeerseiteBlank page
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