DE2014265A1

DE2014265A1 - Druckgasschalter

Info

Publication number: DE2014265A1
Application number: DE19702014265
Authority: DE
Inventors: Richard E. Monroeville; Hess Robert L. North Versailles; Pa. Kane (V.St.A.)
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1969-04-04
Filing date: 1970-03-25
Publication date: 1970-10-15
Also published as: ES377262A1; FR2042894A5; CH505455A; US3624326A; JPS5023502B1; JPS51707B1; AT299366B; BE748259A

Description

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Wenn man zur Vermeidung schwerer Gestängeteilie aäas zur ^ des Lichtbogens notwendige Druckgas nicht cfoireirdie'Sehaltbewegung selbst erzeugen will, so muß man sowoM. einen Behälter mit unter Überdruck stehendem Gas als auch einem Behälter mit Gas unter niedrigerem Druck vorsehen und beim Aaaschaltvorgang dafür sorgen, daß sich ein Ventil öffnet und der Gasstrom so gelenkt wird, daßder lichtbogen vom strömenden Druckgas gelöscht werden kann. . "\·

Aufgabe der Erfindung ist.es, einen derartigen Druckgasschalter so auszubilden, daß er mit im wesentlichen gleichen Baueinheiten für unterschiedliche Spannungen und Äusschaltleicjtungen zusammengesetzt werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem Druckgasschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch Anwendung der Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst; besondere Vorteile erzielt man bei Ausbildung des Druckgasschalters nach den übrigen Patentansprüchen. "

Die zentral im Druckgasschalter angeordnete und mit dem unter Überdruck sehenden Druckbehälter verbundene Säule gestattet es, abhängig von der zu schaltenden Spannung eine oder mehrere

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Kontakteinheiten am Umfang der Säule anzuordnen. Dabei können immer die gleichen Kontakteinheiten und Betätigungseinheiten für das bewegliche Kontaktstück verwendet werden und man kommt unabhängig von der Anzahl der vorgesehenen Kontakteinheiten mit einem einzigen Betätigungsgestänge für einen Schalter bzw. für einen Schalterpol aus. Die Ausbildung der Durchführungen mit einer Steckverbindung für den Hochspannungsleiter im Inneren gewährleistet die gute Zugänglichkeit jedes Druckgasschalters, so daß auch nach Fertigstellung eines Druckgaöschalters eine !zusätzliche Kontakteinheit vorgesehen oder eine bereits vorhandene Kontakteinheit entfernt we-rden kann.

Ein Ausführungsbeispiel ist in einer Seitenanricht und mehreren Schnittzeichnungen in den Pig. 1 bis 5 dargestellt.

3er Leistungsschalter 1 in Pig. 1 besitzt einen geerdeten Behälter 2 mit unter niedrigem Druck stehenden Gas 4, der auf ein Faaaidament 3 aufgestellt ist. An der oberen Seite des Behältern si&l Durchführungen 5 und 6 mit Durchführungsleitern 5a und 6a vorgesehen. Je ein Aufsteckstromwandler CT umgibt eine der Durchführungen. Die Durchführungsleiter 5a und 6a besitzen je eine Steckverbindung 8 zur Verbindung mit Zuleitungen 9 zu Schalteinheiten 36. Hierdurch ist es möglich, die Durchführungen 5 und 6 durch Lo'pen der Bolzen 11 von den Befestigungsflanschen 13 zu entfernen, so daß der Behälter 2 gut zugänglich bleibt.

An den oberen Enden 15 und 16 der Durchführungen sind Anschlußstellen für die elektrischen Zuführungsleiter L1 und L? vorgesehen.

Die in Pig. 1 dargestellte Kontakteinheit 36 ist über eine Rohreinheit 35 mit einer Säule 20 verbunden, die als GaadurohfUhrungsrohr ausgebildet ist und mit einem Druckbehälter 24 mit unter Überdruck stehendem Gau 4 über ein Zuführungsrohr 26 in Verbindung ateht. Die Säule 20 besitzt ein Abzweigstück H, an dem die Rohreinheit 35 - gegebenenfalls mehrere Rohreinheiten 35 bei Verwendung mehrerer Kontakteinheiten 56 - angebracht ist. Durch diese Verbindung steht das Äußere jeder Kontakteinheit 36 immer in unmittelbarer Verbindung mit dem

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Druckbehälter'24. . 2014 2 BB

Unterhalt» des Abzweigstückes 34 setzrfc sich\ die» Säm'le 20 fort und enthält in ihrem unteren Teil eia.^mste^erveatil 39, das abhängig von seiner durch die Betätigungsstange 54 aus isolierendem Katerial gegebenen Stellung das Bnatcrkgas aus der Gäule 20 über Zuführung β leitungen 33 oder 34 in alert, oberen oder unteren Teil eines Zylinders 42 gelangen läßt. Im Innerem des Zylinders 42 ist ein Kolben 41 angeordnet, der mechanisch! mit dem beweglichen Kontaktstück 44 verbunden i^t. Die Betätigungsstange 54 ist außerhalb des Behälters 2 mit entsprejeüaieiaiden Betätigungsstangen der anderen nicht dargestellten Schaulifceappole verbunden. Bei geöffnetem Leistungsschalter wird das liehe Kontaktstück 44 bis zur gestrichelten Linie 57 naehi bewegt, so daß keine mechanische Verbindung Zwischen der KJsmsüak1fc-> einheit 36 und dem Zylinder 42 zur Betätigung des beweglieißieaai Kontaktstückes 44 vorhanden ist.

Das Innere der Kontakteinheit 36 ist im Schnittbild in Mg. dargestellt. Die Kontakteinheit 36 besitzt einen äußeren, zylindrischen Hohlraum, der ständig mit unter Überdruck stehendem Gas gefüllt ist. Der Schalter ist in Pig. 2 in seiner geschlossenen Stellung gezeichnet, d.h. das bewegliche Kontaktstück 44 befindet sich in seiner oberen Stellung und steht in elektrischer Verbindung mit Kontaktfingern 47 des feststehenden KontaktStückes 46. Das feststehende Kontaktstück 46 besteht aus den an einem Tragring 56 befestigten Kontaktfingern 47 und enthält außerdem ein zylindrisches Abdichtungsstück 50, das die Kontaktfinger 47 umgibt und bei geschlossenem Druckgasschalter 1 an einem Ventilsitz 38 anliegt. Das feststehende Kontaktstück wird durch eine auf das Abdichtungsstück einwirkende Feder gegen den Ventilsitz 38 gedrückt und iat im übrigen soweit axial verschiebbar angeordnet, daß es die zur Ventilöffnung notwendige Bewegung ausführen kann. Im Inneren des feststehenden Kontaktstückes befindet sich ein ebenfalls axial verschiebbar gelagertes Rohr 45, das durch eine zweite im oberen Teil der Kontakteinheit 36 angeordnete Druckfeder gegen das bewegliche Kontaktstück 44 gedrückt wird. Dieses Hohr 45 enthält an seinem äußeren Umfang Mitnfihmerzfüine 53, die mit 180° gegeneinander

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versetzten Umlenkhebeln 49 zusammenarbeiten.Ein Anschlagstück 59 dient zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Tragstückes für das feststehende Kontaktstück 46, an dem die Kontaktfinger und das Abdichtungsstück 50 befestigt sind.

Bei Öffnung des Schalters bewegt sich in der bereits beschriebenen Weise das bewegliche Kontaktstück 44 nach unten. Dadurch wird auch das Rohr 45 nach unten bewegt und die Zähne 53 betätigen die Umlenkhebel 49, die ihrerseits das feststehende Kontaktstück 46 nach oben verschieben. Dadurch trennt sich das Abdichtungsstück 50 vom Ventilsitz 38, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist,und gibt eine Öffnung 43 frei. Hierdurch kann Druckgas in das Innere des feststehenden Kontaktstückes 46 einströmen. Dieser Raum wird nach Außen durch einen vorstehenden Schirm 52 aus Isolierstoff begrenzt. Der dadurch entstehende Überdruck unterhalb des Tragstückes 56 verschiebt das feststehende Kontaktstück so weit nach oben, bis das Tragstück 56 gegen den Anschlag 59 stößt. Eine Bohrung 60 im Tragstück läßt den Druck oberhalb des Tragstückes 50 langsam ansteigen, go daß nach Beendigung der Schaltung das feststehende Kontaktstück durch die auf das Abdichtungsstück 50 einwirkende Feder wieder

verschoben
nach unten wird und den Gasstrom unterbricht. Offnungskanäle dienen zur Entleerung des Raumes oberhalb des Tragstückes 56.

Durch die Relativbewegung dee Rohrstücks 45 und der Kontaktfinger 47 wird vom Beginn des Ausschau tv^rganges ab das Rohrstück 45 weiter nach unten ragen als die Kontaktfinger 47. Wenn da.s Tragstück 56 gegen den Anschlag 59 am Rohrstück 45 anstößt, - wie dies in Fig. 4 dargestellt ist - kann das Kohrstück 45 der Bewegung des beweglichen Kontaktstückes 44 nicht mehr folgen und es entsteht ein Lichtbogen 48 zwischen dem Rohrstück 45 und dem beweglichen Kontaktstück 44. Da sowohl das Rohrstück 45 ula auch das bewegliche Kontaktstück 44 innen hohl ausgebildet sind, kann das von außen einströmende Druckgas den Lichtbogen 48 nach innen drücken, wie diea durch die Doppellinie 48a in Fig. 4 dargestellt ist. Wenn das Abdichtungs-Htüok ¹O neine !!chließstellung widder eingenommen hat, hat das bewegliche Kontaktstück 44 seine andern Endlage erreicht und der i'chalter 1 ist geöffnet, wie die^ in Fig. 5 dargestellt ist.

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Die Bezugszeichen in den Pig. 3 "bis 5 entsprechen denjenigen in den Fig. 1 und 2.

Die Anordnung eines durch das Druckgas selbst betätigten federbelasteten Abdichtungsstückes als Ventil ermöglicht es, daß die Kontakteinheit 36 nur durch die Rohreinheit 35 mit der Säule 20 verbunden sein muß, um den zur Löschung des Lichtbogens erforderlichen Gasstrom während der Abschaltzeit fließen zu lassen. Auch die Betätigung des beweglichen Kantaktstückes 44 durch einen mit dem beweglichen Kontaktstück 44 verbundenen und in einem Zylinder 42 geführten Kolben 41 erfordert nur eine Rohrverbindung zur Säule 20, die die Anschlüsse des Zylinders 42 mit den Ausgängen des Umsteuerventils 39 in der Säule 20 verbindet. Hierdurch wird ein Schalter geschaffen, der sowohl mit einer als auch mit mehreren, untereinander gleich aufgebauten Kontakteinheiten versehen sein kann, ohne daß verschiedene Typen von Betätigungsgestängen oder dergleichen notwendig sind. .- ,

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Claims

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Patentansprüche:

1.) Druckgasschalter mit einem unter Überdruck stehendes Gas enthaltenden Druckbehälter und einer Kontakteinheit, die in einem das Schaltergehäuse bildenden und mit Gas unter niedrigem Druck gefüllten Behälter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Kontakteinheiten (36) neben einer als Gasdurchführungsrohr ausgebildeten und mit dem Druckbehälter (24) verbundenen Säule (20) angeordnet und mit dieser durch Rohreinheiten (35) verbunden sind und daß das oder die beweglichen Kontaktstücke (44) jeder Kontakteinheit (36) an einem Kolben (41) befestigt sind, dessen zugehöriger Zylinder (42) mit den Ausgängen eines in der Säule (20) angeordneten Umsteuerventils (39) in Verbindung steht.

2.) Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungen (5,6) für die Anpchluöleitungen (L1, L2) mit den Zuführungsleitungen (9) zum Inneren des Schalters hin zusammengesteckt sind und daß mindestens eine Durchführung von einem Aufsteckstromwandler (CT) umgeben ist.

3.) Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schalteinheiten (36) am Umfang der Säule (20) verteilt im Inneren des das Schaltergehäuse bildenden Behälter (2) angeordnet und mit den Ausgängen eines gemeinsamen Umateuerventils (39) verbunden sind.

4.) Druckgasschalter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter mit unter Überdruck stehendem Ga:; von einer Isolierschicht (25) umgeben und oberhalb des das Schaltergehäuse bildenden Behältern (2) zwischen den Durchführungen (^l), 6) angeordnet int.

b.) Druckgasochalter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte inholt (36) mit dem feststehenden Kontaktstück (46) ein axial verschiebbares und federbelantetej-Abd Lchtuntfuntück (*>0) besitzt, dan über Umlenkhebt»! (4MUn

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Wirkverbindung zu einem Rohrstück (45) steht, welches ebenfalls axial verschiebbar gelagert ist und federnd an dem beweglichen Kontaktstück (44) anliegt, so daß da? bewegliche Kontaktstück (44) selbst zur Trennung des Abdichtungsstückes (50) von dem zugehörigen Ventilsitz (38) beiträgt. .

6.) Druckgasschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkhebel (49) so ausgelegt sind, daß sie nur den Beginn der Öffnungsbewegung des AbdichtungsStückes (50) einleiten, daß das feststehende Kontaktstück (46) ein als Kolben wirkendes Tragstück (56) besitzt, das durch den im Inneren des feststehenden Kontaktstückes nach Beginn der Öffnungsbewegung entstehenden Überdruck das Abdichtungsstück (50) weiterbewegt , und daß sich im Tragstück (56) eine Bohrung (60) befindet, die einen Druckausgleich zu beiden Seiten des Tragstückes ermöglicht und so die Rückkehr des Abdichtungsstückes (50) in seine Schließstellung nach Ablauf der Schaltzeit einleitet.

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