DE2108871B2

DE2108871B2 - Druckgasschalter mit einem geschlossenen Gaskreis

Info

Publication number: DE2108871B2
Application number: DE2108871A
Authority: DE
Inventors: Paul Prof. Dr.-Ing. 4033 Hoesel Brueckner; Manfred Dipl.- Ing. 4033 Hoesel Grotelueschen; Guenter 4030 Ratingen Leonhardt
Original assignee: CALOR-EMAG ELEKTRIZITAETS-AKTIENGESELLSCHAFT 4030 RATINGEN
Current assignee: CALOR-EMAG ELEKTRIZITAETS-AKTIENGESELLSCHAFT 4030 RATINGEN
Priority date: 1971-02-25
Filing date: 1971-02-25
Publication date: 1980-05-29
Also published as: DE2108871A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgasschalter mit einem geschlossenen Gaskreis und mit einer durch einen mit dem beweglichen Schaltstift fest verbundenen Kolben in einem Kompressionsraum erzeugten Strömung von Löschgas, das über Durchbrüche im Kolben in eine vom beweglichen Schaltstift im Laufe des Ausschaltvorganges aufsteuerbare Blasdüse geleitet wird und mit einem unabhängig vom Kolben verschiebbaren Teil der Wandung des Kompressionsraumes, die von einem Kraftspeicher im Sinne einer Verkleinerung des Kompressionsraumes belastet ist

Ein solcher Schalter ist aus der US-PS 33 31 935 bekannt. Dort wird der Kraftspeicher, eine Feder, des verschiebbaren Teiles (Kolben) beim Ausschalten gespannt und das Teil verriegelt Beim Einschalten wird die Verriegelung aufgehoben und der Kraftspeicher entspannt sich. Dadurch wird eine große Löschgasdruckspitze zu Anfang der Ausschaltung erreicht, während an deren Ende ein anhaltender Löschmittelstrom nicht mehr möglich ist Der Aufbau dieser Einrichtung ist darüberhinaus, insbesondere durch den Verriegelungsmechanismus, kompliziert aufwendig und anfällig.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kompressionssystem für den eingangs genannten Schalter anzugeben, das auch in der erreichten Ausschaltstellung noch Löschgas zu fördern imstande ist und mit wenigen, einfachen Teilen auskommt.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der verschiebbare Teil der Wandung des Kompressionsraumes unabhängig vom Antrieb des Druckgasschalters frei beweglich angeordnet ist und daß der Kraftspeicher so ausgelegt ist, daß er zu Beginn des Ausschaltvorganges bei geschlossener Blasdüse durch den ansteigenden Druck des Löschgases aufladbar ist und sich anschließend nach öffnung der Blasdüse bei sinkendem Löschgasdruck wieder entladen kann.

Man kann daran denken, wie an sich bekannt ist, die Schaltbewegung intermittierend vorzunehmen, derart, daß der Schaltstift in einer günstigen Löschstellung zum feststehenden Schaltstück hinter der Blasdüse kurze Zeit verharrt oder zumindest hier seine Bewegung stark verzögert.

Der Erfindungsgedanke läßt sich einfach durch einen frei gleitbaren, zweiten Ringkolben, der als verschiebbares Teil ausgebildet ist und dem eigentlichen, angetriebenen Kolben im Kompressionsraum gegenübersteht, verwirklichen. Über das beim Ausschalten entstehende Druckgaspolster zwischen den Kolben wird der frei gleitbare Ringkolben gegen die Kraft seiner, als Kraftspeicher eingesetzten Feder verschoben. 1st die Ausschaltstellung erreicht, hat der Kraftspeicher noch Gelegenheit sich voll zu entspannen. Dabei verschiebt er den frei gleitbaren Ringkolben und fördert weiteres Druckgas durch die Blasdüse. Anschläge, Verriegelungen oder andere schlagartig ineinandergreifende Teile sind entbehrlich. Durch das Nachschieben von Löschgas kann als günstige Löschstellung auch die Ausschaltstellung gewählt werden. Ist der Lichtbogen schon vor dieser Stellung gelöscht, so ist es auch vorteilhaft, die Lichtbogenstrecke durch eine nachhaltige Gasströmung zu reinigen und zu kühlen.

Die Blasdüse kann vorteilhaft ortsfest angeordnet sein, wenn sie ein Düsenrohr trägt, in dem ein am Kolben angeordneter Blaszylinder gleitet.

Es ist vorteilhaft sowohl den Schaltstift als auch das feststehende Schaltstück hohl zum Abströmen der Schaltgase auszubilden. Dadurch wird beim vorliegenden Druckgasschalter der Lichtbogen in beiden Fußpunktbereichen radial und im Bereich der Lichtbogensäule axial bespült. Zudem werden die Lichtbogenfußpunkte durch die Strömung des Löschgases in das hohle feststehende Schaltstück und in den hohlen Schaltstift hinein und voneinander weggeblasen, d. h. der Lichtbogen längt sich.

Anhand eines gezeichneten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung erläutert

Der dargestellte Druckgasschalter ist in ein geerdetes, mit isoliergas gefülltes Gehäuse 1 eingesetzt Das Löschgassystem des Druckgasschalters braucht mit dem Gas im Gehäuse 1 nicht in Verbindung zu stehen. Wird eine Verbindung vorgesehen, so sollte sie über geeignete Filter vorgenommen sein. Vorzugsweise wird ein elektronegatives Gas, wie z. B. SF₆, verwende».

Der Druckgasschalter ist als Ganzes durch aneinandergeflijRschte Zylinder aufgebaut. Die metallischen Windkessel 2 und 3 sind, bezogen auf die Ausschaltung, Niederdiruckräume und schließen den Kompressionszylinder 4 sowie den Isolierzylinder 5 mit der von dem Schaltstift überbrückbare Spannungstrennstelle ein. Dargestellt ist die Ein- sowie die gerade erreichte Ausschaltstellung vor dem Beginn des Entladens des Kraftspeichers. Der Strom fließt von dem Anschlußkontaktstück 6 am Windkessel 3 über die Wand 7 zum aus Rohrhülse 8 und Lamellen 9 gebildeten feststehenden Schaltstück, das mit dem beweglichen hohlen Schaltstift 10 in Eingriff steht. Der Strom wird vom Schaltstift 10 an der Flanschstelle von Windkessel 3 und Kompressionszylinder über Schleif- oder Rollenkontakte 11 abgenommen. Neben der Fortleitung des Stromes an das Anschlußkontaktstück 12, dient die zwischen die Flansche gesetzte Querwand 13 noch der Schaltstiftlagerung sowie als Widerlager der hier als Kraftspeicher verwendeten Druckfeder 14. Der Schaltstift 10 wird über das Isolierrohr 15 betätigt. Durch die Isolierrohre 16 ist der Druckgasschalter in dem geerdeten Gehäuse 1 isoliert abgestützt.

Beim Ausschalten wird zunächst, solange der Schaltstift 10 die feststehende Blasdüse 17 verschlossen hält, das Loschgas im Kompressionsraum 18 durch den Kolben 19 verdichtet und steht gleichzeitig in dem vom Blaszylinder 21 und Schaltstift 10 gebildeten Ringraum 22 an, der über Durchbrüche 20 im Kolben 19 mit dem

ϊ Kompressionsraum 18 verbunden ist

Gleichzeitig wird durch den abwärts gleitenden Kolben 19 der Raum jenseits der verschlossenen Blasdüse 17 vergrößert, so daß sich der Druck des darin enthaltenden Löschgases absenkt. Dadurch wird die

ίο Druckdifferenz gegenüber dem Raum 22 vergrößert und der Strömungseinsatz begünstigt.

Während dieser Phase wird die hier als Kraftspeicher verwendete Druckfeder 14 über die Abwärtsbewegung des frei auf dem Schaltstift gleitbaren Ringkolbens 23

r, gespannt Nach Freigabe der Blasdüse 17 durch den Schaltstift 10 setzt eine Strömung in der Richtung der eingezeichneten Pfeile ein. Einmal strömt das Löschgas durch die Rohrhülse 8 in den Windkessel 3, zum anderen durch den hohlen Schaltstift 10 über die öffnungen 24 in

2» den Windkessel 2 und schließlich über die Blasdüsenrückseite durch öffnungen 25 zur Niederdruckseite des Kolbens 19. Es ist günstig, wenn bei geöffneter Blasdüse der Druck des Löschgases nicht sinkt, sondern nachhaltig aufrechterhalten wird. Dies wird durch das

2^r> Entspannen des Kraftspeichers und die Aufwärtsbewegung des Ringkolbens 23 im Kompressionsraum 18 herbeigeführt

Damit der Kolben 19 beim Einschalten nicht gegen einen Druck arbeiten muß, rüstet man ihn zweckmäßig

«ι mit Rückschlagventilen aus. Die Schirme 26 dienen der Strömungslenkung und dem Schutz der Lamellen 9. Die Düse 17 und das Düsenrohr 27 sind aus hochwertigem Isolierstoff gefertigt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckgasschalter mit einem geschlossenen Gaskreis und mit einer durch einen mit dem beweglichen Schaltstift fest verbundenen Kolben in einem Kompressionsraum erzeugten Strömung von Löschgas, das über Durchbruche im Kolben in eine vom beweglichen Schaltstift im Laufe des Ausschaltvorganges aufsteuerbare Blasdüse geleitet wird und mit einem unabhängig vom Kolben verschiebbaren to Teil der Wandung des Kompressionsraumes, die von einem Kraftspeicher im Sinne einer Verkleinerung des Kompressionsraumes belastet ist dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Teil der Wandung des Kompressionsraumes (18) unab- is hängig vom Antrieb des Druckgasschalters frei beweglich angeordnet ist und daß der Kraftspeicher so ausgelegt ist, daß er zu Beginn des Ausschaltvorganges bei geschlossener Blasdüse (17) durch den ansteigenden Druck des Löschgases aufladbar ist und sich anschließend nach Öffnung der Blasdüse (17) bei sinkendem Löschgasdruck wieder entladen kann.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschaltbewegung intermutierend vollzogen wird.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Teil der Wandung des Kompressionsraumes (18) von einem den Schaltstift (10) umgebenden Ringkolben w (23) und der Kraftspeicher von einer Druckfeder (14) gebildet ist.

4. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsweg von der unteren Kolbenseite zur oberen über die Blasdüse (17) vorgenommen ist.

5. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (19) mit Rückschlagventilen versehen ist.

6. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse (17) ortsfest angeordnet ist und ein Düsenrohr (27) trägt, in dem ein am Kolben (19) angeordneter Blaszylinder (21) gleitet.

7. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 4^r> bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Schaltstift (10) als auch das feststehende Schaltstück (8) zur Abströmung der Schaltgase hohl ausgebildet sind.

8. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 to bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die abströmenden Lichtbogengase in unter Hochspannungspotential befindlichen, metallischen Windkesseln (2, 3) aufgefangen werden, die am oberen und unteren Ende des Schalters ^r>^r> angeordnet sind und über den hohlen Schaltstift (10) miteinander in Verbindung stehen.