DE2062865B2

DE2062865B2 - Elektrischer Kompressionsschalter

Info

Publication number: DE2062865B2
Application number: DE2062865A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Wettingen Mauthe (Schweiz)
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1970-12-01
Filing date: 1970-12-21
Publication date: 1980-03-13
Also published as: DE2062865C3; CH524886A; DE7047104U; US3786215A; IT941824B; NL7116340A; FR2117151A5; DE2062865A1; NL166815C

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kompressionsschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-PS 10 69 740 ist ein mit einer Kompressionseinrichtung ausgestatteter elektrischer Schalter bekannt, bei dem aber keine eigentliche Vorkompression angestrebt wird, da das nachgiebig gelagerte feste Schaltstück die Isolierdüse nur unzureichend zu Bewegungsbeginn abschließt.

Ferner ist aus der CH-PS 4 94 467 ein Blaskolbenschalter bekannt, bei dem eine ausgeprägte Vorkompression erreicht wird. Bei dieser Ausführung arbeitet ein feststehendes Schaltstück mit einem hohlen Schaltstift, welcher starr mit einem Blaszylinder verbunden ist, zusammen. Der Blaszylinder wird beim Ausschalten über einen feststehenden Kolben gezogen und der Blaszylinder besitzt auf der dem feststehenden Schaltstück zugekehrten Stirnseite eine Isolierdüse. Der hohle Schaltstift und das feststehende Schaltstück bilden hierbei einen Gleitkontakt, der während der Hälfte des Schaltstifthubes geschlossen bleibt zum Zwecke einer Vorkompression des Löchmiitels beim Ausschalten, bevor sich die Schaltstücke trennen und damit die Gasströmung freigeben. Im Hinblick auf eine möglichst kurze Schaltzeit beim Ausschalten des Schalters ist aber eine möglichst schnelle Kontakttrennung erwünscht,

d. h. aber andererseits, daß die nötige Vorkompression in weit geringerem Maße von dem Schaltstiftweg bis zur Kontakttrennung abhängen sollte.

Ferner ist aus der DE-PS 6 64 210 ein Druckgasschalter bekannt, bei welchem das Druckgas bei der Ausschaltung durch eine Kompressionsvorrichtung erzeugt wird aus der das Druckgas erst nach einer gewissen Dauer des Kompressionsvorganges ausströmen kann. Bei dieser Ausführung bildet das bewegliche Schaltstück selbst den Verschluß des Kompressionsraumes. Dadurch müssen die Kompressionsvorrichtung und die Schalteinrichtung derart ausgebildet und miteinander verbunden sein, daß die Ausströmöffnung aus dem Kompressionsraum durch das bewegliche Schaltstück nach einem bestimmten Hubweg des Kompressionsorgans erfolgt, wodurch der Aufbau des Schalters verkompliziert wird. Bei einer Bauform ist die Druckgaserzeugungsvorrichtung mit der Schaltvorrichtung starr gekuppelt. Für eine ausreichende Vorkom-

ⁱⁿ pressicn müssen aber die Schaltstücke beim Ausschalten unerwünscht lang im Eingriff bleiben, so daß sich wie beim vorstehend erwähnten Schalter nach CH-PS 4 94 467 eine relativ lange Ausschaltzeit und ein großer Schaltstückhub ergeben. Außerdem ist der Schalter

^|r> nach DE-PS 6 64 210 nur für mittlere Betriebsspannungen geeignet und außerdem nur für Luft, da die Ausströmung ins Freie erfolgt.

Schließlich ist aus der DE-PS 6 79 424 eine Anordnung bei einem Flüssigkeitslöschkammerschalter bekannt, bei dem in einem Pumpzylinder ein unter Federdruck stehender Pumpkolben beim Ausschalten Flüssigkeit quer in den Lichtbogen spritzt. Es handelt sich hierbei aber wegen der Inkompressibilität der Flüssigkeit um keinen Kompressionsschalter der ein-

⁴^ gangs erwähnten Art.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Kompressionsschalter zu schaffen, bei dem die notwendige Vorkompressicn selbst bei kurzen Ausschaltzeiten, also bei möglichst schneller

^r>° Schaltstücktrennung erzielt, und damit auch eine Verringerung der nötigen Eingriffsdauer der Schaltstükke bewirkt wird.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs

^r''> 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die Ansprüche 2 bis 4 geben zweckmäßige Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes an. Auf diese Weise kann bei gleichen Druckverhältnissen für die Vorkompression der Weg bis zur Kontaktstücktren-

w nung erheblich reduziert werden und damit ein wesentlicher Zeitgewinn beim Ausschalten des Schalters erzielt werden.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung.

μ F i g. 1 zeigt einen Aufrißschnitt einer Schaltkammer mit einfachem Hilfskolben, während

Fig.2 eine Variante zu Fig. 1 darstellt, bei welcher der Hilfskolben als Doppelkolben ausgebildet ist. In

Fig.3 besitzt der Hilfskolben in einer weiteren Variante zu F i g. 1 eine Entklinkungseinrichtung und in

Fig.4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher der Hilfskolben zugleich die Funktion eines Führungsteiles übernimmt

Im mit 1 bezeichneten z. B. metallischen Gehäuse ist der Träger 2 für das an sich feste, jedoch nachgiebig gelagerte Schaltstück 5 in nicht nöner dargestellter Weise isoliert befestigt Das Schaltstück 5 steht unter der Wirkung des Tellerfederpakets 6, welches sich in einem gehäuseartigen Trägerteil 26 untergebracht ist Das Teil 21 ist über einige Rippen 2a mit dem Träger 2 verbunden, in welchem fingerförmige Kontaktlamellen 3 mit zugehörigen Federn 4 untergebracht sind. Die Lamellen 3 bilden ein tulpenförmiges Gegenkontaktstück zu einem Hauptkolben 96. Der Hauptkolben 9b bildet zusammen mit den Lamellen 3 eine Parallelkontakteinrichtung für die Dauerstromführung zu den Schaltstücken 5,9, zwischen welchen beim Ausschalten der Lichtbogen gezogen wird. Der Hauptkolben 9b ist über Rippen 9a mit dem Schaltstück 9 stai r verbunden und bildet zusammen mit der mit ihm fest verbundenen Isolierdüse 10 einen im Zylinder 8 gleitend geführten Blaskolben. Wie durch die Isolierstange 7 angedeutet ist, sind die Teile 2 und 8 relativ zueinander unbeweglich. Der Zylinder 8 ist an seinem unteren Ende durch den Boden Sd abgeschlossen und durch eine Zwischenwand 8a so abgeteilt, daß ein Raum für den Hilfskolben 11 und das Tellerfederpaket 12 entsteht. Während die Oberseite des Hilfskolbens 11 über die Öffnung 8c ständig mit dem Schaltkammerinnem kommuniziert, ist der Raum unterhalb des Hilfskolbens 11 über wenigstens einen Kanal 86 mit dem Innern des Zylinders 8 verbunden. Im Boden Sd ist wenigstens ein nach innen öffnendes Rückschlagventil 13,13a eingesetzt. In der Einschaltstellung (Fig. I) ist das einen Energiespeicher bildende Tellerfederpaket 12 geladen, da sich der Hilfskolben 11 mit seinem zylindrischen Teil am Anschlag 9c des Schaltstückes 9 abstützt, da letzteres durch seinen nicht näher dargestellten Antrieb gehalten ist. Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn zum Ausschalten das Schaltstück 9 durch einen konventionellen Antrieb nach unten bewegt wird, kann im gleichen Maße der Hilfskolben 11 unter der Wirkung des Tellerfederpaketes 12 nachfolgen und dadurch eine Vorkompression des Löschgases bewirken, so daß eine Blasslrömung einsetzt, sobald der Düsenmund der Isolierdüse 10 vom eine kurze Strecke nachlaufenden Kontaktstück 5 abhebt, da praktisch im gleichen Moment sich die Schaltstücke 5, D trennen, wodurch der Ausschaltlichtbogen vom Moment seines Entstehens an eine Beblasung unter günstigem Druckverhältnis erfährt.

Der Hilfskolben 11 ist in seinem Hub durch den Boden Sd begrenzt, während das Schaltstück 9 bis in seine vom Antrieb bestimmte Endlage weiterläuft Zum Einschal-

ä ten wird das Schaltstück 9 wieder nach oben in die gezeichnete Lage der F i g. 1 gebracht wobei durch den Anschlag 9c der Hilfskolben 11 angehoben und damit das Tellerfederpaket 12 wieder gespannt wird.

Wie das Flächenverhältnis von Hilfskolben 11 zum Hauptkolben 96 ohne Durchmesservfc.-größerung auf einen gewünschten Wert gebracht werden kann, zeigt F i g. 2. Dort ist der Hilfskolben 11 verdoppelt indem zwei Kolbenplatten 11a, 116 vorhanden sind, die in einem durch einen weiteren Boden 8e unterteilten und mit einer weiteren öffnung Sf versehenen Raum des Zylinders 8 angeordnet sind. F i g. 3 zeigt eine weitere sehr zweckmäßige Variante, bei der die Bewegung des Hilfskolbens 11 von derjenigen des Schaltstückes 9 bei der Ausschaltung unabhängig ist. Dies wird dadurch erreicht, daß im Schaltstück 9 eine Klinke 14 um ein Lager 14a drehbar gelagert ist, die schon kurz nach Beginn der Ausschaltbevvegung- den Hilfskolben 11 entklinkt, sobald ein Stützhebel 16 infolge der Schräge an der Klinke 14 diese gegen eine Rückführfeder 18

-⁵ nach innen wegdrückt Damit kann der Hilfskolben 11 freilaufend unter der Wirkung des Tellerfederpaketes 12 nach unten fahren. Dadurch lassen sich vor allem der Hub des Hilfskolbens 11 und die Federcharakteristik des Tellerfederpaketes 12 den optimalen Bedürfnissen der

«' Vorkompression und den Kraftverhältnissen beim Einschalten anpassen. Damit der Stützhebel 16 beim Einschalten zunächst der Klinke 14 ausweichen (gestrichelte Lage) kann und dann wieder in die gewünschte Stellung zurückgeführt wird, ist eine Feder

ι¹"¹ 17 vorgesehen, die ihn um das ortsfeste Lager 15 verschwenkt.

In Fig. 4 ist der Hilfskolben 11 mit einem zylindrischen Ansatz 19 versehen, in weichem der Blaskolben 96, 10 geführt ist. Sobald das Schaltstück 9 nach unten in Ausschaltrichtung bewegt wird, vermag der Hilfskolben U unter der Wirkung einer Feder 12' nachzulaufen. Die Feder 12' befindet sich in einem von dem Zylinder 8 und einem zylindrischen Ansatz 19 gebildeten Ringraum, welcher in nicht näher dargestell-

^4r> ter Weise mit dem Schaltkammerraum kommuniziert, damit im Ringraum keine störenden Druckverhältnisse entstehen. Gleichermaßen ist das in Fig. 1 gezeichnete Rückschlagventil 13, 13a auch in den Böden Sd der Anordnungen nach Fig. 2 bis 4 vorhanden, obschon

'"'" dort nicht dargestellt.

Hierzu 3i Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Elektrischer Kompressionsschalter mit einem gasförmigen Löschmittel und mit einer Kompressionseinrichtung, welche aus einem Zylinder und einem mit dem beweglichen Schaltstück verbundenen Kolben besteht, wodurch beim Ausschalten eine Löschmittelströmung durch eine Isolierstoffdüse zur Lichtbogenlöschung erzeugt wird, und bei dem das bewegliche Schaltstück mit einem durch eine Feder begrenzt beweglichen Schaltstück zusammenarbeitet, daß zu Beginn des Ausschaltvorganges dem beweglichen Schaltstück folgend die Ausströmöffnung der Isolierstoffdüse verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein das bewegliche Schaltstück (9) verschiebbar umgebender Hilfskolben (11) vorhanden ist, welcher in der Einschaltstellung des Schalters von einem Anschlag (9c; 14) des beweglichen Schütstücks (9) gehalten unter der Kraftwirkung eines geladenen Federspeichers (12) steht, und daß der Hilfskolben (11) der Ausschaltbewegung des beweglichen Schaltstückes (9) mit begrenztem Vorkompressionshub frei nachzufolgen vermag, während beim Einschalten das bewegliche Schaltstück (9) den Hilfskolben (11) mittels des Anschlags (9c, 14) mitnimmt und dadurch das Wiederladen des Federspeichers (12) bewirkt.
2. Kompressionsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (11) aus mindestens zwei Teilkolben (Ua, Ub) besteht, die gleichachsig hintereinander angeordnet sind (F ig. 2).
3. Kompressionsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag für den/die Hilfskolben (11 bziv. lla, Ub) an dem angetriebenen Schaltstück (9) einen als ein gegen die Kraft einer Feder (18) schwenkbarer Stützhebel (16) ausgebildet ist, welcher zu Beginn der Ausschaltbewegung ausklinkbar ist, so daß der/die Hilfskolben den Vorkompressionshub unabhängig von der Ausschaltbewegung des Schaltstückes (9) durchzuführen vermag (F i g. 3).
4. Kompressionsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (11) einen zylindrischen Ansatz (19) aufweist, welcher zugleich als Zylinder für den mit dem Schaltstück (9) verbundenen Kolben (9b) der Kompressionseinrichtung dient (F ig. 4).