DE2347605A1

DE2347605A1 - Elektrischer druckgasschalter

Info

Publication number: DE2347605A1
Application number: DE19732347605
Authority: DE
Inventors: Heiner Marin; Dieter Noack
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-09-18
Filing date: 1973-09-18
Publication date: 1975-03-20
Also published as: FR2244249A1; US3939317A; IT1021426B; SE7411686L; CH569358A5; JPS5056571A; FR2244249B3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Druckgasschalter mit einer Löscheinrichtung, die aus einem beweglichen Blaszylinder und einem in einer axialen Relativbewegung zu diesem gesteuerten Blaskolben besteht, und mit einer aus einem feststehenden und einem beweglichen Schaltstück bestehenden Kontaktanordnung sowie mit einem Antrieb für die Löscheinrichtung.

Aus der DT-OS 1 913 973 ist ein elektrischer Schalter bekannt, dessen aus Blaskolben und Blaszylinder bestehende Löscheinrichtung mit dem Antrieb zur Verdichtung des Löschmittels derart gekoppelt ist, daß der Abstand des Blaskolbens vom Gegenschaltstück in der Aus- und in der Einschaltstellung größer als während des Ausschaltvorganges ist. Man erhält dadurch eine'Verbesserung der Kompression des Löschmittels, weil während der Vorkompressionsphase eine gegenläufige Bewegung zwischen Kolben und Blaszylinder stattfindet. Hierzu ist nicht nur der Blaszylinder mit dem Antrieb starr gekoppelt, sondern auch der Blaskolben über ein besonderes Getriebe mit dem Antrieb verbunden. Das bedeutet, daß die gesamte Energie zur Verdichtung des Löschmittels vom Antrieb gleichzeitig aufgebracht werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Druckgasschalter der eingangs genannten Art anzugeben, bei der unter Beibehaltung des Vorteils einer raschen Verdichtung die vom Antrieb während der Ausschaltbewegung bereitzustellende Energie verringert werden kann, ohne das Schaltvermögen des Schalters zu verringern.

509812/0663

VPA 73/3794

Dies wird erfindungsgemäß gelöst durch einen zwischen¹ dem Blaskolben und dem Blaszylinder angeordneten, bei Beginn der Ausschaltbewegung im Sinne einer zusätzlichen Verdichtung freigegebenen Energiespeicher, der am Ende der Ausschaltbewegung mit der kinetischen Energie der vom Antrieb bewegten Teile aufladbar ist.

Durch Anwendung der Erfindung kann kinetische Energie der vom Antrieb bewegten Teile, die üblicherweise bei bekannten Schaltern durch Dämpfungsmittel abgeführt wird, für den nachfolgenden Schaltvorgang zur Erhöhung der Antriebskraft freigegeben, d.h. nutzbar gemacht werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Energiespeicher vom Antrieb zwangsgesteuert. Damit ist sichergestellt, daß die Auslösung der vom Energiespeicher aufgenommenen Ladung^wangsweise im Verlauf der Vorkompressionsphase der Löscheinrichtung freigegeben wird.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Druckgasschalters nach der Erfindung ist der Energiespeicher eine zwischen dem Blaskolben und dem Blaszylinder angeordnete Druckfeder, die gegen Ende der Ausschaltbewegung, vorzugsweise vom beweglichen Schaltstück spannbar ist. Dabei ist der Blaszylinder der Löscheinrichtung bevorzugt mit dem Antrieb starr gekoppelt, während der Blaskolben gegenüber ortsfesten Teilen des Schalters verklinkbar ist. Es ist selbstverständlich auch möglich, den Blaskolben mit dem Antrieb starr zu koppeln und den Blaszylinder an ortsfesten Schalterteilen lösbar zu verklinken. Es kann von Vorteil sein, wenn der Blaskolben ein das bewegliche Schaltstück umgebender Ringkolben ist, der vom beweglichen Schaltstück gegen Ende der Ausschaltbewegung zwangsweise mitgenommen wird. Dem Energiespeicher ist vorteilhaft eine rollengesteuerte Klinke zur Steuerung des Blaskolbens und des mit ihm verbundenen Energiespeichers zugeordnet.

509812/0663 - 3 -

VPA 73/3794

Weitere Vorteile und Einzelheiten des elektrischen Druckgasschalters nach der Erfindung sind an Hand der Zeichnung beschrieben.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Druckgasschalter nach der Erfindung schematisch dargestellt.

Die Figuren 2 bis 5 zeigen verschiedene Stellungen der beweglichen Teile des Druckgasschalters nach Fig. 1 im Verlauf der Ein- und Ausschaltbewegung.

In Fig. 1 ist der elektrische Druckgasschalter rechts der Mittellinie in der Ausschaltstellung und; links der Mittellinie in einer Stellung kurz nach Beginn der Ausschaltbewegung schematisch dargestellt. Der Druckgasschalter weist eine aus Porzellan bestehende Schaltkammer 1 auf, die an ihrem oberen Ende ein feststehendes Schaltstück 2 trägt, dem ein an ihrem unteren Ende befestigtes feststehendes Schaltstück 3 mit Abstand, in einer Achse liegend, zugeordnet ist. Der Abstand zwischen den beiden Schaltstücken 2 und 3 bildet die Trennstrecke, die in der Einschaltstellung des Schalters von einem im wesentlichen rohrförmigen überbrückungsschaltstück 4 elektrisch leitend überbrückt ist. Das Innere 5 der Schaltkammer 1 ist mit einem Isoliergas, insbesondere einem elektronegati-* ven Gas, wie z.B. Schwefelhexafluorid, mit einem Druck von etwa 4 bar gefüllt. Dem aus den beiden feststehenden Schaltstücken 2 und 3 und dem beweglichen Überbrückungsschaltstück 4 bestehenden Kontaktsystem ist eine Löscheinrichtung zugeordnet, die aus einem beweglichen Blaszylinder 6 und einem Blaskolben 7 besteht. Der Blaszylinder 6 trägt stirnseitig einen Düsenkörper 8, dessen Düsenöffnung 9 das feststehende Schaltstück 2 in der Einschaltstellung und im Verlauf der Vorkompressionsphase dichtend umgibt. Der Blaszylinder 6 wird gemeinsam mit dem überbrückungsschaltstück 4 von einem Antrieb

- 4 _ 509812/0663

VPA 73/3794

10 in Pfeilrichtung 11 bewegt, wenn der elektrische Schalter den Ausschaltbefehl erhält. Der Blaszylinder 6 gelangt dabei aus der links der Mittellinie strichpunktiert gezeichneten Lage 12 zunächst in die links der Mittellinie dargestellte Lage, in der das ÜberbrUckungsschaltstück 4, das aus einer rohrförmigen Hülse 4a und darin federnd gelagerten Kontaktlamellen 4b besteht, das vorkomprimierte Gas zur Trennstrecke zwischen den Schaltstücken 2 und 3 freigibt und gleichzeitig den Stromkreis trennt.

Der Blaskolben 7 stützt sich über eine Druckfeder 13 an einem ortsfesten Widerlager 14 des Druckgasschalters ab. In der links der Mittellinie gezeichneten Position ist die Druckfeder 13 entspannt. Der Blaskolben 7 ist gegenüber dem ortsfesten Widerlager 14 axial zum Blaszylinder 6 beweglich angeordnet. Die den Blaskolben 7 belastende Druckfeder 13 wirkt als Energiespeicher, der im weiteren Verlauf der Ausschaltbewegung geladen werden kann. Hierzu ist das Überbrückungsschaltstück 4 mit einem umlaufenden, radial vorspringenden Rand 15 versehen, der gegen eine Anschlagschulter 16 des Blaskolbens 7 gedrückt wird und so den Blaskolben 7 aus der links der Mittellinie dargestellten Position in eine rechts der Mittellinie dargestellte Lage überführt. In der rechts der Mittellinie dargestellten Position ist der Blaskolben 7 mittels eines als Klinke wirkenden Ringes 17 am ortsfesten Widerlager 14 verklinkt. Diese Verklinkung kann durch am ortsfesten Widerlager 14 sich abstützende, mittels einer Feder 18 belastete Kugeln 19 aufgehoben werden, die in der Verklinkungslage in einer Aussparung 20 am Überbrückungsschaltstück 4 spielen und von der Auslöseflanke 21 der Aussparung 20 gegen die Kraft der Feder 18 mitgenommen werden. Dabei wird im Verlaufe einer in Pfeilrichtung 22 erfolgenden Bewegung des Überbrückungsschaltstückes 4 die Verklinkung beibehalten und erst bei einer erneuten Bewegung des Uberbrückungsschaltstückes 4 in Pfeilrichtung 11 aufgehoben.

- 5 -5 0 9 812/0663

VPA 73/3794

Dies geht besonders gut aus den in den Figuren 2 bis 5 dargestellten Halbschnitten hervor, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Die Figur 2 zeigt die Ausschaltstellung, in der der umlaufende, vorspringende Rand 15 des Uberbrückungsschaltstückes 4 gegen die Anschlagschulter 16 des Blaskolbens 7 gedrückt ist, so daß er über den Ring 17 mit seiner Kante 23 verklinkt. Im Verlauf der Einschaltbewegung wird das Überbrückungsschaltstück 4 in Pfeilrichtung 22 bewegt, wobei die Kugel aus der Aussparung 20 unter Zusammendrücken der Feder 18 und unter einer Rpllbewegung an die Sperrkante 23 verlagert wird. In dieser der Figur 3 entnehmbaren Position verharrt die Kugel 19 bis zum Beginn der Ausschaltbewegung, die in Fig. 4 in einer Position dargestellt ist. Zu Beginn der Ausschaltbewegung wird das Überbrückungsschaltstück 4 in Pfeilrichtung 11 bewegt, so daß die Kugel 19 unter einer Rollbewegung und gleichzeitiger Entspannung der Feder 18 an der Ablaufkante 24 des Ringes 17 abrollt und diesen derart aufweitet, daß die Sperrkante 23 entklinkt wird. Dadurch wird der Blaskolben 7 (zu Beginn der Ausschaltbewegung) in Pfeilrichtung 25 bewegt derart, daß die in der Feder 13 gespeicherte Energie im Sinne einer zusätzlichen Verdichtung freigegeben wird.

Gegen Ende der Ausschaltbewegung werden die vom Antrieb 10 bewegten Teile des Druckgasschalters, d.h. der Blaszylinder 6, das Überbrückungsschaltstück 4 und deren gemeinsames Antriebsgestänge, durch die den Blaskolben 7 belastende Feder 13 abgebremst, d.h. die kinetische Energie der vom Antrieb bewegten Teile lädt den von der Feder 13 gebildeten Energiespeicher auf.

Auf diese Weise läßt sich bei gleichem Schaltvermögen des elektrischen Druckgasschalters der Antrieb für geringere Kräfte

- 6 509812/0663

VPA 73/3794

auslegen, oder aber der Schalter ist durch Anwendung der Erfindung bei gleich dimensionierten Antriebselementen für eine schnellere Verdichtung geeignet, was einer Verkürzung der Aüsschaltzeit entspricht.

6 Ansprüche
•5 Figuren

- 7 509812/0663

Claims

V 1.7E]

VPA 73/3794

Patentansprüche

Slektrischer Druckgasschalter mit einer Löscheinrichtung, (die aus einem beweglichen Blaszylinder und einem in einer axialen Relativbewegung zu diesem gesteuerten Blaskolben besteht, und mit einer aus einem feststehenden und einem beweglichen Schaltstück bestehenden Kontaktanordnung sowie mit einem Antrieb für die Löscheinrichtung, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Blaskolben (7) und dem Blaszylinder (6) angeordneten, bei Beginn der Ausschaltbewegung im Sinne einer zusätzlichen Verdichtung freigegebenen Energiespeicher (13), der am Ende der Ausschältbewegung mit der kinetischen Energie der vom Antrieb (10) bewegten Teile aufladbar ist.
2. Elektrischer Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (13) vom Antrieb (10) zwangsgesteuert ist.
3. Elektrischer Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (13) eine zwischen dem Blaskolben (7) und dem Blaszylinder (6) angeordnete Druckfeder ist, die gegen Ende der Ausschaltbewegung spannbar ist.
4. Elektrischer Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Blaszylinder (6) mit dem Antrieb (10) starr gekoppelt und der Blaskolben (7) gegenüber ortsfesten Teilen des Schalters verklinkbar ist.
5. Elektrischer Druckgasschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Blaskolben (7) als ein das bewegliche Schaltstück (4) umgebender Ringkolben ausgebildet ist, der vom beweglichen Schaltstück (4) gegen Ende der Ausschaltbewegung zwangsweise bewegt ist.

- 8 509812/066 3

VPA 73/3794
6. Elektrischer Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine rollengesteuerte Klinke (17i 19) zur Steuerung des Blaskolbens (7) und des mit ihnen verbundenen Energiespeichers (13).

B09812/0663

Leerseite