DE2014739C3 - Vakuumschaltgerät mit einer Sicherheitseinrichtung - Google Patents

Description

Für die zuverlässige Funktion von elektrischen Va-Ituumschaltern ist es wesentlich, daß in den Schaltgefä-Ben ständig ein ausreichend hohes Vakuum vorhanden Ist. Während man durch besondere Anordnungen infterhalb der Schaltgefäße dafür sorgen kann, daß von tuen Schaltlichtbögen freigesetzte Gase gebunden werden und somit das Vakuum aufrechterhalten wird, gibt fcs keine Möglichkeit, größere Druckanstiege in den Schaltgefäßen zu verhindern, wenn diese durch Materialfehler oder Beschädigungen undicht werden. In solchen Fällen verlieren die Schaltgefäße ihre Schaltfähigkeit, was unter Umständen äußerlich nicht erkennbar ist. Damit ist jedoch eine Gefahr sowohl für den Vaku-Umschalter als auch für die Verbraucher verbunden, in deren Stromkreis sich der Vakuumschalter befindet.

Es ist bereits bekannt. Sicherheitseinrichtungen bei Vakuumschaltgeräten vorzusehen, die eine akustische oder optische Meldung veranlassen, wenn der Druck in einem Schaltgefäß auf unzulässige Werte ansteigt (deutsche Offenlegungsschrift 16 40 206). Ein weiterer zur Auslösung eines Alarmsignals dienender Federbalg ist auf der Seite des fes'stehenden Schaltstückes außerhalb des Schaltgefäßes vorgesehen und steht über eine Bohrung mit dem Innenraum des Schaltgefäßes in Verbindung. Steigt der Druck auf unzulässige Werte an, so dehnt sich der zusätzliche Federbalg und betätigt einen Schalter für das Alarmsignal.

Die Erfindung befaßt sich mit einem Vakuumschaltgerät, insbesondere Schütz, mit einem Schaltgefäß, deslen bewegliches Schaltstück über einen Federbalg mit 4em Gehäuse des Schaltgefäßes verbunden ist, und mit finer Sicherheitseinrichtung, die auf ansteigenden Druck im Inneren des Schaltgefäßes anspricht und ♦inen den Differenzdruck zwischen dem Innenraum des Schaltgefäßes und der Umgebung erfassenden weiteten Federbalg aufweist.

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Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheitseinrichtung in das Vakuumschahgefäß konstruktiv zu integrieren und dadurch den Platzbedarf und die Zuverlässigkeit günstig zu beeinflussen. Die Erfindung sieht hierzu vor, den weiteren Federbalg als zwischen dem gehäuseseitigen Ende des mit dem beweglichen Schaltstück verbundenen Federbalges und dem Gehäuse angeordnetes federbalgartiges Zwischenstück auszubilden, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Federbalges ist und das eine einzige federnde Wellung aufweist, die bei ordnungsgemäßem Vakuum im Schaltgefäß zusammengedrückt ist.

Das federbalgartige Zwischenstück ist deshalb im normalen Betrieb des Schaltgefäßes gewissermaßen totgelegt und bleibt bei den betriebsmäßigen Schließ- und öffnungsbewegungen des beweglichen Schaltstükkes in Ruhe. E: st bei einem wesentlichen Druckanstieg im Schaltgefäß infolge eines Fehlers oder einer Beschädigung federt das Zwischenstück auf und betätigt das Meldeorgan, z. B. einen Schiebeschalter.

In Weiterbildung der Erfindung kann die vorgeschlagene Sicherheitseinrichtung auch bei Vakuumschaltgeräten in dreipoliger Ausführung für Drehstromnetze verwendet werden. Es empfiehlt sich hierbei, alle Schaltgefäße in gleicher Weise mit einer Sicherheitseinrichtung zu versehen und das Ansprechen der Sicherheitseinrichtung eines Schaltgefäßes als Ausschaltbefehl für die dreipolige Abschaltung des Vakuumschaltgerätes zu benutzen. In diesem Fall übernehmen die verbleibenden beiden einwandfreien Schaltgefäße die Unterbrechung des Drehstromkreises und damit die Abschaltung eines Verbrauchers, so daß größere Schäden vermieden werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert

Das in der Figur im Schnitt dargestellte Schaltgefäß besitzt eine für Hochspannungs-Vakuumschütze geeignete Bauweise. Das zylindrische Isoliergehäuse 1 ist an seinem unteren Ende durch einen Metallflansch 2 abgeschlossen, in den das feststehende Schaltstück 3 mit einem Pumpstutzen 4 eingesetzt ist. Das untere Ende des Pumpstutzens ist durch eine Schutzkappe 5 abgedeckt. Nach oben ragt aus dem Schaltgefäß die Betätigungsstange 6 des beweglichen Schaltstückes 7 heraus. An der Betätigungsstange 6 greift in geeigneter Weise eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung an, z. B. eine bei Schützen übliche elektromagnetische Antriebsvorrichtung. Die bewegliche und zugleich vakuumdichte Verbindung zwischen dem beweglichen Schaltstück 7 bzw. dessen Betätigungsstange 6 und dem Gehäuse 1 wird durch einen mehrfach gewellten Federbalg 10 gebildet, dessen unteres Ende mit dem äußeren Umfang des Trägers 9 des Schaltstückes 7 und dessen oberes Ende mit dem oberen Schenkel 13 eines federbalgartigen Zwischenstückes 11 verbunden ist, das eine einzige federnde Wellung aufweist. Der untere Schenkel 14 des Zwischenstückes 11 ist mit einem Metallflansch 12 verbunden, der den oberen Gehäuseabschluß des Schaltgefäßes bildet. Die genannten Verbindungen können, wie bei Vakuumgefäßen üblich, durch Löten hergestellt sein. Das Zwischenstück 11 hat einen größeren Durchmesser als der Federbalg 10 und ist an dessen äußeren Umfang konzentrisch angeordnet. Für die gewünschte Wirkungsweise kommt es darauf an, daß die Eigenfederung des Zwischenstückes 11 so groß ist, daß bei nachlassendem Vakuum zur Dehnung des Federbalgs 10 ausreichende Kräfte entstehen.

In der Figur ist das Schaltgefäß im eingeschalteten Zustand gezeigt, in den es unter dem Einfluß des Atmosphärendruckes gelangt Das Zwischenstück 11 ist hierbei so weit zusammengedrückt, daß seine Schenkel 13 und 14 aufeinanderliegen und ier Schenkel 13 somit einen Festpunkt für das Ende 8 des Federbalgs 10 bildet. Die Schaltbewegungen des Schaltstückes 7 werden deshalb nur von dem Federbalg 10 aufgenommen. Steigt der Druck in dem Schaltgefäß wesentlich an, beispielsweise durch einen Bruch des Isolierteils 1 oder durch eine Undichtigkeit an einer der Lötverbindungen, so kann die Eigenfederung des Zwischenstückes 11 wirksam werden, und der Schenkel 13 bewegt sich nach oben. Über die gestrichelt angedeutete Wirkverbindung 15 kann hierdurch beispielsweise ein schematisch angedeutetes Meldeorgan 16 betätigt werden.

Wie bereits erwähnt, kann das Meldeorgan 16 z. B. eine optische Anzeige vermitteln, die das Bedienungspersonal auf die Beschädigung des Vakuumschalters hinweist. Ferner ist es möglich, das Meldeorgan 16 zu benutzen, um einen dem Vakuumschalter vorgeordneten Schutzschalter ansprechen zu lassen, der den Stromkreis unterbricht. In dreipoligen Vakuumschaltern, deren Schaltgefäße mit je einem Meldeorgan versehen sind, besteht jedoch beim Ausfall eines Schaltgefäßes noch die Fähigkeit zur Unterbrechung der Speisung eines Drehstromverbrauchers. Spricht eines der Meldeorgane an, so kann dies dazu dienen, alle Schaltgefäße auszuschalten, was über die gemeinsame Antriebsvorrichtung des Vakuumschalters geschehen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

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   4. Vakuumschaltgerät, insbesondere Schütz, mit einem Schaltgefäß, dessen bewegliches Schaltstück über einen Federbalg mit dem Gehäuse des Schaltgefäßes verbunden ist, und mit einer Sicherheitseinrichtung, die auf ansteigenden Druck im Inneren des Schaltgefäßes anspricht und einen den Differenzdruck zwischen dem Innenraum des Schaltgefäßes und der Umgebung erfassenden weiteren Federbalg aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Federbalg als zwischen dem gehäuseseitigen Ende (8) des Federbalges (IC) und dem Gehäuse (1) angeordnetes f ede. balgartiges Zwischenstück (11) ausgebildet ist, dessen Durchmesser größer als der des Federbalges (10) ist und das eine einzige federnde Wellung aufweist, die bei ordnungsgemäßem Vakuum im Schaltgefäß zusammengedrückt ist.
2. 2. Vakuumschaltgerät nach Anspruch 1 in dreipoliger Ausführung für Drehstromnetze, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schaltgefäße in gleicher Weise mit einer Sicherheitseinrichtung versehen sind und daß das Ansprechen der Sicherheitseinrichtung eines Schaltgefäßes als Ausschaltbefehl für die dreipolige Abschaltung des Vakuumschahgerätes dient.