DE2043744C3 - Elektrischer Kompressionsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kompressionsschalter mit einem ersten und einem zweiten zusammenarbeitenden, düsenförmig ausgebildeten, in einer mit Druckgas, vorzugsweise SF₆, gefüllten Löschkammer angeordneten Kcntaktstücken, mit einer das erste, als bewegliches Kontaktstück ausgebildete Kontaktstück, konzentrisch umgebenden, von einem feststehenden Kolben und einem beweglichen Zylinder gebildeten Kompressionseinrichtung zur Erzeugung einer Löschgasströmung.

Ein solcher Schalter insbesondere mit SF₆-Druckgasfüllung mit einem stationären und einem beweglichen düsenförmigen Kontaktstück ist aus der GB-PS 1 158560 bekannt. Dieser Schalter weist insbesondere eine das bewegliche Kontaktstück konzentrisch umgebende, im wesentlichen aus einem stationären KoI-ben sowie einem an diesem geführten beweglichen Zylinder bestehende Kompressionseinrichtung auf, die bei der Öffnungsbewegung des beweglichen Kontaktstückes sowie des Zylinders einen Gasfluß erzeugt, der auf den Lichtbogen gerichtet ist, der hierbei zwischen den sich voneinander entfernenden Kontaktstellen der vorgenannten Kontaktstücke entsteht. Dieser Schalter weist außerdem eine an der Stirnseite des Zylinders angeordnete Isolierdüse auf, die die Kontaktstücke im Lichtbogenbereich konzentrisch umgibt.

Weiters sind elektrische Kompressionsschalter bekannt, bei denen mit der Ausschaltbewegung eine Löschmittelströmung erzeugt wird, indem durch die Bewegung eines mit dem beweglichen Schaltstück

so verbundenen Zylinders, der mit einem Kolben zusammenarbeitet, ein Gasüberdruck hergestellt wird (vgl. z. B. DE-PS 1069740). Hierbei ist der Zylinder mittels Führungsstangen mit dem beweglichen Schaltstück fest verbunden. Ferner ist es bei Druckgasschaltern an sich bekannt, Doppeldüsenkontaktanordnungen in einer vorzugsweise mit SF₆ gefüllten Löschkammer zu verwenden (vgl. z. B. CH-PS 422943). Hierbei wird der eine der beiden Düsenkontakte zugleich mit einem Blasventil zur Einleitung der Löschströmung betätigt.

Schließlich ist aus der DE-PS 1 238545 ein Druckgasschalter bekannt, bei dem in einer druckgasgefüllten Loschkammer eine Doppeldüsenkontaktanordnung untergebracht ist. Der Schalter besitzt zur

4¹S Lichtbogenlöschung eine sogenannte Auslaßsteuerung, durch welche Blasventile geöffnet werden und zugleich die Ausschaltbewegung der Düsenschaltstücke erfolgt. Die Düsenschaltstücke sind von Leitschirmen umgeben, deren gegenseitiger Abstand während der Löschphase eine günstige Führung des Druckgases herstellen soll und in der Ausschaltendstellung eine gute Spannungsfestigkeit über den Schalter bestimmt. Da beide Funktionen nur bei verschiedenen Abständen optimal erfüllbar sind, ist die rein pneumatische Steuerung so beschaffen, daß sich die Leitschirme während der Öffnungsbewegung des Schalters zunächst nähern und später wieder voneinander entfernen. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Leitschirm fest mit seinem zugehörigen Schaltstück verbunden ist und das Schaltstück eine Nach- und Rücklaufbewegung ausführt, während sich das andere Schaltstück stetig in seinen zugehörigen Leitschirm zurückzieht. Auf diese Weise wird während der Löschphase vorübergehend ein günstiger Löschab-

b5 stand hergestellt. Eine Übertragung auf Kompressionsschalter der eingangs erwähnten Art mit mechanisch angetriebenem Kompressionszylinder ist jedoch nicht möglich.

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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für einen derartigen Kompressionsschalter eine einfache Lösung dafür anzugeben, daß bei einer zügigen Antriebsbewegung des Kompressionrzylinders eine absatzweise Bewegung des beweglichen Düsenschaltstückes erzielt wird, wobei dieses kurzzeitig in einer günstigen Löschstellung festgehalten wird.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen durch die Merkmale der Kennzeichnung des Patentanspruches gelöst.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, anhand diese näher erläutert wird.

Fig. 1 zeigt den Kompressionsschalter im Aufrißschnitt in Einschaltstellung, während

Fig. 2 die günstigste Löschstellung, und

Fig. 3 die Ausschaltstellung wiedergeben.

In Fig. 1 befindet sich im metallischen Gehäuse 1 in nicht dargestellter Weise isoliert befestigt der ortsfeste Träger 2 für das nachgiebig gelagerte, an sich feste zweite Kontaktstück 3, auf das die Feder 4 einwirkt. Ferner ist im ortsfesten Träger 2 das feststehende Hauptkontaktstück 5 untergebracht, das in der Einschaltstellung mit dem Kontaktstück 6 im Eingriff steht. Das Kontaktstück 6 ist mit dem Zylinder 7 fest verbunden, welcher von einer nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung an sich bekannter Art über die Antriebsstange 8 betätigt wird, wobei die Antriebsstange 8 mehrfach am Umfang verteilt vorhanden sein kann. Das erste Kontaktstück 9 ist im ringförmigen Bodenteil Ta gleitend gelagert und steht unter der Wirkung der zweiten Feder 10, die skh mit einem Ende am Bund 9a und mit ihrem anderen Ende an dem beweglichen Ring 11 abstützt. Das erste Kontaktstück 9 ist von einer Isolierstoff hülse 12 umgeben, die im Kontaktstück 6 gleitend gelagert ist und unter der Wirkung der ersten Feder 13 steht. Die Isolierstoff hülse 12 besitzt im Innern einen über Rippen 12a gehalterten Ring 12fe, an dem in der Einschaltstellung der bewegliche Ring 11 anliegt. Auf der der Kontaktstelle abgekehrten Seite des Kontaktstückes 6 befindet sich in einer Ausnehmung des Zylinders 7 eine Ventilscheibe 14, die je nach Druckzustand wahlweise die ersten Offnungen 15 oder die zweiten Öffnungen 16 im Zylinder 7 abschließt. Der Zylinder 7 umfaßt dicht gleitend einen räumlich feststehenden Kolben 17, der mehrere durch eine erste Rückschlagscheibe 17« verschließbare dritte Öffnungen 17i> besitzt. Ferner sind am feststehenden Kolben 17 mehrere am Umfang verteilte Stehbolzen 17c angebracht, die den Zylinder 7 durchsetzen und am Ende einen mit vierten Öffnungen 18a versehenen Ringkolben 18 tragen. Die vierten Öffnungen 18a sind durch eine zweite Rückschlagscheibe 18fe verschließbar, die in Ausnehmungen der Stehbolzen 17c anschlagbegrenzt gelagert ist. Der Ringkolben 18 kann im Spaltraum 19 zwischen dem Kontaktstück 6 und dem zylindrischen Fortsatz Tb des Zylinders 7 dicht gleiten.

In Fig. 2 sind für die gleichen Teile gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 benutzt. Hier nehmen nach einem gewissen Teilhub des Zylinders 7 die Kontakt- bo stücke 3,9 die optimale Löschstellung ein, in welcher das erste Kontaktstück ^r :<.;\:. Jnem zweiten Anschlag 9b am Ring 12b anliegt und zunächst nicht weiter in Ausschaltrichtuog laufen kann.

Die Fig. 3 zeigt schließlich die Endstellung der Ausschaltbewegung, in welcher sich die Kontaktstücke 3,9 in der Isolierstellung befinden. Der Zylinder 7 und die Isolierstoffhülse 12 haben dabei eben-

40 falls ihre Ausschaltendlage erreicht.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:

Ausgehend von der Einschaltstellung des Schalters gemäß Fig. 1, wird zum Ausschalten der Zylinder 7 in Pfeilrichtung bewegt. Nacii einer kleinen Wegstrecke kommen die Kontaktstücke 5, 6 außer Eingriff. Durch die Feder 4 bleibt aber das zweite Kontaktstück 3 mit dem ersten Kontaktstück 9 zunächst noch in Berührung, bis das zweite Kontaktstück 3 mit seinem Bund am ortsfesten Träger 2 anschlägt. Im weiteren Verlauf der Bewegung trennen sich nun die Kontaktstücke 3, 9, so daß zwischen ihnen ein Ausschaltlichtbogen entstehen kann. Im Ruhezustand ist das metallische Gehäuse 1 mit Druckgas, z. B. SF₆, gefüllt, das auch sämtliche Räume der Löscheinrichtung mit gleichem Druck erfüllt. Die Bewegung des Zylinders 7 erzeugt in seinem Inneren einen Überdruck, der sich über die zweiten öffnungen 16 in eine Gasströmung umsetzt, sobald sich die Kontaktstücke 3,9 zu trennen beginnen. Die Isolierstoffhülse 12 bleibt zunächst teils durch die Wirkung der zweiten Feder 10, teils durch den Gasdruck, in ihrer ursprünglichen Lage und sorgt dafür, daß das Druckgas zur Schaltstrecke und durch das Innere der beiden Kontaktstücke 3.9 strömt und dabei den Lichtbogen günstig bebläst. Praktisch am Ende der Bewegung des Zylinders 7, wenn der Gasüberdruck in seinem Inneren praktisch abgeklungen ist, bringt die erste Feder 13 die Isolierstoff hülse 12 in die in Fig. 3 gezeichnete Endlage, wobei der Ring 12i>, der zunächst das erste Kontaktstück 9 am zweiten Anschlag 9b in der Stellunggemäß Fig. 2 festhielt, letztere vermittels des beweglichen Ringes 11 ebenfalls in die gezeichnete Endlage mitnimmt.

Auf diese Weise ergibt sich trotz zügiger Bewegung des als Blaszylinder wirkenden Zylinders 7 eine absatzweise Bewegung mit vorübergehendem Verweilen in einer günstigen Löschstellung für das erste Kontaktstück 9 (Fig. 2). Während der Ausschaltbewegung sind die dritten Öffnungen 17έ> durch die erste Rückschlagscheibe 17a verschlossen. Die Ventilscheibe 14 gibt hingegen die zweiten Öffnungen 16 frei. Der sich bei der Ausschaltung vergrößernde, durch den Ringkolben 18 abgeschlossene Spaltraum 19 kann sich infolge der die vierten Öffnungen 18a freigebenden zweiten Rückschlagscheibe 18b mit Gas auffüllen, so daß keine unerwünschte Saugbremsung entstehen kann.

Wird zum Einschalten der Zylinder 7 entgegen der Pfeilrichtung in F i g. 1 bewegt, kann sich einerseits das Innere des Zylinders 7 über die dritten Öffnungen 17b, die durch die erste Rückschlagscheibe 17a freigegeben werden, mit Gas füllen, andererseits wird im Spaltraum 19 ein Gas-Überdruck erzeugt. Dieser Gas-Überdruck bewirkt eine Freigabe der ersten Öffnungen 15 durch die Ventilscheibe 14 und anschließend eine Bewegung der Isolierstoffhülse 12 relativ zum ersten Kontaktstück 9 in Einschaltlichtung. Gegen Ende der Einschaltbewegung nimmt die Isolierstoffhülse 12 eine Lage ein, bei welcher eine Beblasung eines allfälligen Einschaltlichtbogens stattfindet. In der endgültigen Einschaltstellung befinden sich die Kontaktstücke 5,6,3,9 sowie die Isolierstoff hülse 12 wieder in der in Fig. 1 gezeichneten Lage.

Bezeichnungsliste

1 = metallisches Gehäuse

2 = ortsfester Träger

	5	20 43 744	14 =	6	Rippen
	= zweites Kontaktstück		ϊ 15 =	Ring
3	= Feder	12« =	16 =	erste Feder
4	12ύ =	17 =	Ventilscheibe
5	= feststehendes Hauptkontaktstück 13 =	17« =	erste Öffnungen
6	= Kontaktstück	176 =	zweite Öftnungen
7	= Zylinder	ίο 17c =	feststehender Kolben
Ία	= ringförmiger Bodenteil	18 =	erste Rückschlagscheibe
Tb	= zylindrischer Fortsatz	18fl =	dritte Öffnungen
8	= Antriebsstange	18/7 =	Stehbolzen
9	= erstes Kontaktstück	19 =	Ringkolben
9fl	= Bund		vierte Öffnungen
9/j	= zweiter Anschlag	zweite Rückschlagscheibe
10	= zweite Feder	Spaltraum
11	= beweglicher Ring	Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
12	= Isolierstoffhülse

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrischer Kompressionschalter mit einem ersten und einem zweiten zusammenarbeitenden, düsenförmig ausgebildeten, in einer mit Druckgas, vorzugsweise SF₆, gefüllten Löschkammer angeordneten Kontaktstücken, mit einer das erste, als bewegliches Kontaktstück ausgebildete Kontaktstück, konzentrisch umgebenden, von einem feststehenden Kolben und einem beweglichen Zylinder gebildeten Kompressionseinrichtung zur Erzeugung einer Löschgasströmung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   a) das zweite Kontaktstück (3) ist in einem ortsfesten Träger (2) nachgiebig gelagert und kann durch die Kraft einer Feder (4) dem ersten, beweglichen Kontaktstück beim Ausschaltvorgang während eines Teiles von dessen Hub nachfolgen;

   b) der Zyinder (7) der Kompressionseinrich-"~ tung besitzt einen in Richtung auf das zweite Kontaktstück (3) vorspringenden, das erste Kontaktstück (9) konzentrisch mit Abstand umgebenden zylindrischen Fortsatz {lb)\

   c) im Ringraum zwischen dem zylindrischen Fortsatz (Tb) und dem ersten Kontaktstück (9) ist eine bewegliche, zylindrisch ausgebildete, als Blasdüse dienende Isolierstoffhülse (12) angeordnet, deren Innenraum mit dem Innenraum der Kompressionseinrichtung verbunden ist;

   d) zwischen einem zylinderseitig angeordneten Anschlag der Isolierstoffhülse (12) und einem stirnseitig angeordneten Anschlag des zylindrischen Fortsatzes (Tb) ist eine die Isolierstoffhülse (12) umgebende erste Feder (13) angeordnet;

   c) das erste Kontaktstück (9) ist von einem beweglichen Ring (11) umgeben, der durch eine zweite Feder (10), die sich einerseits am Ring (11·), andererseits an einem als Anschlag am Zylinder (7) dienenden Bund (9a) des ersten Kontaktstückes (9) abstützt, in Richtung auf das zweite Kontaktstück (3) bis zu einem ersten Anschlag am ersten Kontaktstück (9) verschiebbar ist;

   f) an der Innenwand der Isolierstoffhülse (12) ist ein Ring (126) gehaltert, der zwischen dem beweglichen Ring (11) und einem zweiten Anschlag des ersten Kontaktstückes (9) angeordnet ist;

   g) der zweite Anschlag des ersten Kontaktstükkes (9) ist zwischen dessen erstem Anschlag und seiner zum zweiten Kontaktstück (3) weisenden Stirnfläche angeordnet und dient während des Ausschaltvorganges als Mitnehmer für die Isolierstoffhülse (1.2);

   h) der Innendurchmesser des Ringes (12b) der Isolierstoffhülse (12) ist kleiner als die Außendurchmesser des beweglichen Ringes (11) und des zweiten Anschlages und größer als der Außendurchmesser des· ersten Anschlages des ersten Kontaktstückes (9).