DE2529733A1

DE2529733A1 - Control switch for HV gas blast circuit breaker - operates in dependence on gas density and has two diaphragm controlled contacts

Info

Publication number: DE2529733A1
Application number: DE19752529733
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing Grad Thuerk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-07-01
Filing date: 1975-07-01
Publication date: 1977-01-13
Also published as: DE2529733B2; JPS525473A

Abstract

The control switch is intended for high voltage gas blast circuit breakers, having a contact assembly under the effect of a diaphragm. The diaphragm force acts against a spring force. A constant volume of gas enclosed in a container operates the diaphragm. The contact assembly (14) has two contacts (16, 17, 18), switching at different diaphragm strokes. One of the contacts, actuated at a smaller diaphragm stroke, can be additionally controlled by a plunger (10) with a limited movement, the plunger being loaded by a spring (12). Preferably both the spring and the plunger are mounted in the container.

Description

In Abhängigkeit von der Dichte eines Gases arbeitender Steuerschalter für Hochspannungs-Gasschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen in Abhängigkeit von der Dichte eines Gases arbeitenden Steuerschalter für Hochspannungs-Gasschalter, insbesondere Blaskolbenschalter, mit einer Kontaktanordnung, auf die entgegen der Kraft einer Feder die mit Hilfe einer Membran aufgebrachte Kraft einer in einem Behälter eingeschlossenen konstanten Menge des Gases einwirkt.Control switch working depending on the density of a gas for high voltage gas switch The invention relates to a dependent control switch for high-voltage gas switches operating on the density of a gas, in particular blow piston switch, with a contact arrangement, on the contrary to the Force of a spring the force applied with the help of a membrane in one Containers enclosed constant amount of gas acts.

Aus der DT-AS 1 201 455 ist ein derartiger Steuerschalter bekannt, der das Gassystem eines Hochspannungs-Leistungsschalters mit Schwefelhexafluorid als Löschmittel überwacht. Der Steuerschalter besitzt einen elektrischen Kontakt, auf den in der einen Richtung eine Feder wirkt. Diese Feder bildet eine Gegenkraft zu der mit Hilfe einer Membran aufgebrachten Kraft eines in einem Behälter eingeschlossenen Volumens des Gases. Durch die Verwerdung des gleichen Gases wie des zu überwachenden Gases hann man die Temperaturabhängigkeit des Gasdruckes beseitigen, so daß die Arbeitskermlinie des Steuerschalters unabhängig von der Temperatur eine bestimmte Relation zur Dichte des Gases angibt.Such a control switch is known from DT-AS 1 201 455, the gas system of a high-voltage circuit breaker with sulfur hexafluoride monitored as an extinguishing agent. The control switch has an electrical contact, on which a spring acts in one direction. This spring forms a counterforce to the force applied with the help of a membrane to an enclosed in a container Volume of gas. By using the same gas as the one to be monitored Gas can eliminate the temperature dependence of the gas pressure, so that the Working kerm line of the control switch regardless of the temperature a certain Relation to the density of the gas indicates.

Der bekannte Steuerschalter ist so aufgebaut, daß ein als Faltenbalg ausgebildeter beweglicherTeil mit der einen Stirnseite an dem starren Deckel eines stabilen Gehäuses befestigt ist, das das zu überwachende Gas einschließt. An der anderen Seite des Faltenbalges ist ein ebenfalls starrer Metallteil befestigt der den beweglichen Kontakt trägt.The well-known control switch is constructed so that a bellows formed movable part with one end face on the rigid cover of a stable housing is attached, which encloses the gas to be monitored. At the the other side of the bellows is also attached to a rigid metal part carries the moving contact.

Aus der DT-OS 1 941 615 ist ein Steuerschalter bekannt, der in Abhängigkeit von der Dichte eines Gases arbeitet. Der bekannte Steuerschalter enthält einen elektrischen Kontakt, der son einer Membran gesteuert wird. Hierbei ist die konstante Menge des zum Vergleich dienenden Gases in einem als starrer Metallteil ausgen n n n , rt bildeten Behälter angeordnet, wobei die im wesentlichen ebene Metallmembran das bewegliche Schaltglied bildet.From DT-OS 1 941 615 a control switch is known which is dependent on of the density of a gas works. The known control switch contains an electrical one Contact controlled by a membrane. Here is the constant amount of gas used for comparison in a rigid metal part except n n n, rt formed Container arranged, wherein the substantially flat metal membrane is the movable Switching element forms.

Bei Hochspannungs-Gasschaltern, insbesondere Blaskolbenschaltern, besteht die Aufgabe, bei auftretendem Gasverlust im Lösch- bzw.In the case of high-voltage gas switches, especially blow-piston switches, the task is, if gas loss occurs in the extinguishing resp.

Isoliersystem des Schalters dann ein Sperrsignal auszulösen, wenn die Dichte des Gases für eine sichere Ausschaltung nicht mehr ausreicht. Davon ausgehend soll bereits vorher ein Warnsignal abgegeben werden, das dem Bedienungspersonal eine sofortige Kontrolle des Hochspannungs-Leistungsschalters ermöglicht.Isolation system of the switch then trigger a locking signal when the density of the gas is no longer sufficient for safe shutdown. Assuming that a warning signal should be given to the operating personnel beforehand enables immediate control of the high-voltage circuit breaker.

An s-ch könnte die Abgabe eines Warnsignals und eines Sperrsignals von zwei unabhängig voneinander arbeitenden Steuerschaltern erzeugt werden. Dies ist Jedoch insofern nachteilig, als jeder Steuerschalter mit den fertigungstechnisch bedingten unvermeidlichen Toleranzen zunächst für sich justiert und dann in bezug auf den zweiten Steuerschalter auf einen unterschiedlichen Druckwert eingestellt werden muß.A warning signal and a blocking signal could be emitted at s-ch can be generated by two independently operating control switches. this However, it is disadvantageous in that each control switch has the manufacturing technology conditional unavoidable tolerances first adjusted for themselves and then in relation set to a different pressure value on the second control switch must become.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Erfassung der Dichte eines Gases zu vereinfachen und insbesondere die Abgabe eines Signals für die Warnung und die Sperrung in einem einzigen Gerät zu vereiiligen.Proceeding from this, the invention is based on the object of detecting to simplify the density of a gas and in particular the output of a signal for warning and blocking in a single device.

Nach der Erfindung wird dies bei einem Steuerschalter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Kontaktanordnung zwei bei verschiedenen Membranhüben schaltende Kontakte aufweist, von denen nur der eine bei geringerem Membranhub betätigte Kontakt zusätzlich von einem mit der Feder belasteten, begrenzt beweglichen Stößel steuerbar ist.According to the invention, this is the case with a control switch mentioned type solved in that the contact arrangement has two different diaphragm strokes Has switching contacts, of which only one actuated at a lower diaphragm stroke Contact is also made by a spring loaded plunger with limited mobility is controllable.

Durch die Signalerzeugung für das Warn- und das Sperrsignal in einem Gerät läßt sich der Fertigungs- und Montageaufwand wirksam verringern. Bei zwei, unterschiedlichen Dichtewerten entsprechenden Signalen ist es jedoch erforderlich, daß die einmal gewählte Druckdifferenz, die dem Dichteunterschied entspricht, eingehalten wird, daß also das Warnsignal zeitlich vor dem Sperrsignal abgegeben wird. Dies ist bei zwei voneinander unabhängigen Steuerschaltern dann nicht gewährleistet, wenn die für die Sperrsignalgabe vorgesehene Kontaktanordnung anspricht, weil bei einem Leck im Meßkreis, d.h. bei einem undichten Behälter für die eingescchlossene konstante Menge des Gases die Kraft der Feder die mit Hilfe der Membran aufgetragene Kraft überwindet. In diesem Fall würde der Hochspannungs-Leistungsschalter, der vielfach als letzte Sicherung im Netz angeordnet ist, gesperrt werden, obwohl sein eigentliches Betriebs-, nämlich das Lösch- und Isoliersystem, betriebsbereit und in Ordnung sind, der aufgetretene Fehler also nur im Uberwachungssystem liegt.By generating the warning signal and the blocking signal in one Device, the manufacturing and assembly costs can be effectively reduced. At two signals corresponding to different density values, however, it is necessary to that the once selected pressure difference, which corresponds to the density difference, is observed so that the warning signal is given before the locking signal. this is with two independent control switches then not guaranteed if the contact arrangement provided for the blocking signaling responds, because in the event of a leak in the measuring circuit, i.e. a leaky container for the trapped constant amount of gas the force of the spring applied with the help of the membrane Strength overcomes. In this case the high voltage circuit breaker would that often as the last backup in the network is arranged to be blocked, although actual operating system, namely the extinguishing and isolation system, ready for operation and are OK, i.e. the error that has occurred is only in the monitoring system.

Bei der Erfindung wird eine derartige unerwünschte Fehlsteuerung dadurch verhindert, daß nur der eine, bei geringerem Membranhub betätigte Kontakt zusätzlich von einem mit einer Feder belasteten, begrenzt beweglichen Stößel steuerbar ist. Bei einem Leckwerden des MeBsystems wird also nur ein Warnsignal abgegeben, ohne daß der Schalter zwangsläufig auch gesperrt wird.In the invention, such an undesirable malfunction is thereby caused prevents only the one contact actuated with a smaller diaphragm stroke in addition is controllable by a spring loaded, limited movable plunger. In the event of a leak in the measuring system, only a warning signal is given, without that the switch is inevitably locked.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Steuerschalters nach der Erfindung ist die Feder und der Stößel im Behälter angeordnet.In an advantageous embodiment of the control switch according to the Invention, the spring and the plunger are arranged in the container.

Damit ist sowohl der Stößel als auch die die Membran belastende Feder vor Eingriffen von außen gesichert.This is both the plunger and the spring loading the diaphragm secured against external intervention.

Der Stößel kann dabei in seiner Bewegung durch einen Anschlag begrenzt sein.The movement of the plunger can be limited by a stop be.

Anhand der Zeichnungist ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.An exemplary embodiment of the invention is described with the aid of the drawing and how it works.

In der Figur ist ein Steuerschalter gemäß der Erfindung schematisch in einem Schnitt dargestellt. Der Steuerschalter 1 weist ein aus Isolierstoff bestehendes Gehäuse 2 auf, dessen Innenraum 3 über einen Anschluß 4 druck- und gasdicht mit dem zu überwachenden Lösch- und Isoliergas eines Hochspannungs-Leistungsschalters verbunden wird. Im Innenraum 3 herrscht derselbe Druck wie im Gaskreislauf des zu überwachenden Hochspannungs-Gasschalter. Der Druck beträgt beispielsweise 6 bar. Im Innenraum 3 ist ein Behälter 5 angeordnet, dessen Wände 6, 7 durch eine Membran 8 gegen den Innenraum 3 gas- und druckdicht abgeschlossen ist. Der Innenraum 9 enthält das gleiche Gas wie das zu überwachende Gasg jedoch mit einem geringeren Druck von beispielsweise 5,5 bis 5,7 bar.In the figure, a control switch according to the invention is schematically shown in a section. The control switch 1 has an insulating material Housing 2, the interior 3 of which is pressure-tight and gas-tight via a connection 4 the extinguishing and insulating gas of a high-voltage circuit breaker to be monitored is connected. In the interior 3 there is the same pressure as in the gas circuit of the monitoring high-voltage gas switch. The pressure is, for example, 6 bar. A container 5 is arranged in the interior 3, the walls 6, 7 of which are covered by a membrane 8 against the interior 3 is gas-tight and pressure-tight. Of the Inner space 9 contains the same gas as the gas to be monitored but with a lower pressure of, for example, 5.5 to 5.7 bar.

Durch diesen Druckunterschied ist auch die gezeichnete Lage der Membran 8 bedingt. Die Membran 8 steht unter der Kraft eines Stößels 10, der durch einen Anschlag 11 in seiner Axialbewegung nach unten begrenzt ist und von einer Druckfeder 12 im Innenraum 9 belastet ist. Die Feder 9 bildet eine Gegenkraft zu der mit Hilfe der Membran 8 aufgebrachten des im Behälter 5 eingeschlossenen Volumens des Gases. Die Membran 8 betätigt einen Stößel 13, der eine Kontaktanordnung 14 enthält. Die Kontaktanordnung 14 besteht aus einem federelastischen Kontaktteller 15 und feststehenden Kontaktstücken 16, 17 und 18, die auf den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sein können. Die Kontaktanordnung 14 ist ihrerseits von einer Druckfeder 19 belastet.The position of the membrane is also determined by this pressure difference 8 conditional. The membrane 8 is under the force of a plunger 10, which by a Stop 11 is limited in its axial movement downwards and by a compression spring 12 is loaded in the interior 9. The spring 9 forms a counterforce to the with the help the membrane 8 applied to the volume of the gas enclosed in the container 5. The membrane 8 actuates a plunger 13 which contains a contact arrangement 14. the Contact arrangement 14 consists of a resilient contact plate 15 and a stationary one Contact pieces 16, 17 and 18, which are arranged on the corners of an equilateral triangle could be. The contact arrangement 14 is in turn loaded by a compression spring 19.

Der Steuerschalter nach der Erfindung arbeitet wie folgt: Bei einer Verringerung der Dichte des Gases im zu überwachenden Gaskreislauf des Hochspannungs-Gasschalters verringert sich die Druckdifferenz zwischen dem Raum 3 und dem Innenraum 9. Sofern der im Raum 3 herrschende Druck gleich dem im Innenraum 9 ist, wird die Membran 8 in die gestrichelte Mittellage überführt und die Kontakte 16 und 17 von der Kontaktscheibe 15 elektrisch leitend überbrückt. Dadurch wird ein Warnsignal abgegeben.The control switch according to the invention works as follows: When a Reduction of the density of the gas in the gas circuit of the high-voltage gas switch to be monitored the pressure difference between the space 3 and the interior space 9 decreases the pressure prevailing in space 3 is the same as that in interior space 9, becomes the membrane 8 transferred to the dashed central position and the contacts 16 and 17 from the contact disk 15 bridged electrically conductive. This will give a warning signal.

Bei einer weiteren Verringerung der Dichte im zu überwachenden Gaskreislauf sinkt der Druck im Innenraum 3 weiter ab, so daß die Membran durch den weitgehend konstanten Druck im Innenraum 9 des Behälters 5 die Position 20 einnimmt, in der die Kontaktscheibe 15 die Kontakte 16 und 17 mit dem Kontakt 18 verbindet. Dadurch wird ein Signal ausgelöst, das den Gasschalter für eine Betätigung verriegelt.In the event of a further reduction in density in the gas circuit to be monitored the pressure in the interior 3 drops further, so that the membrane largely through the constant pressure in the interior 9 of the container 5 occupies the position 20 in which the contact disk 15 connects the contacts 16 and 17 to the contact 18. Through this a signal is triggered that locks the gas switch for operation.

Der Steuerschalter nach der Erfindung überwacht sein Drucksystem (den Behälter 5) auf Dichtigkeit selbsttätig. Unter der Annahme, daß die Behälterwand 6 undicht ist, ergibt sich ein. Druckausgleich zwischen dem Raum 9 und dem Raum 3. Bereits vor Erreichen dieses Druckausgleichs beginnt die Kraft der Feder 12 wirksam zu werden, die den Stößel bis zum Auftreffen des Anschlages 11 an der zugehörigen Schulter axial nach unten verschiebt und damit die Membran 8 in die Mittelstellung bringt, in der, wie bereits erwähnt, das Warnsignal ausgelöst wird. Auf diese Weise ist es nicht möglich, den betriebsbereiten und funktionsfähigen Schalter zu sperren, was unerwünscht ist.The control switch according to the invention monitors its printing system (the Container 5) for leaks automatically. Assuming that the container wall 6 is leaking, results in a. Pressure equalization between room 9 and the room 3. Even before reaching this The force begins to equalize the pressure the spring 12 to take effect, which the plunger until it hits the stop 11 moves axially downward on the associated shoulder and thus the membrane 8 brings into the middle position, in which, as already mentioned, the warning signal is triggered will. In this way it is not possible to get the operational and functional Switch to lock what is undesirable.

Zugleich mit dem Warnsignal wird in der Regel Gas aus einem Reservoir in den Gaskreislauf des Schalters eingespeist werden, das unter normalen Betriebsverhältnissen zu einem Erlöschen des Warnsignals führen wird. Erlischt das Warnsignal nicht, so ist dies ein Anzeichen dafür, daß der Steuerschalter selbst defekt ist.At the same time as the warning signal, gas is usually drawn from a reservoir be fed into the gas circuit of the switch under normal operating conditions will lead to the warning signal going off. If the warning signal does not go out, so is this an indication that the control switch itself is defective.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Isolierstoffgehäuse 2 so ausgebildet, daß seine Wärmeübergangsziffer dem zu Uberwachenden Schaltgerät, z.B. einem Blaskolbenschalter, angepaßt ist, mit anderen Worten, sowohl der Steuerschalter als auch der zu überwachende Gaskrelslaf haben die gleiche Temperaturkennlinie.In the exemplary embodiment shown, the insulating material housing 2 is designed so that its heat transfer coefficient corresponds to the switching device to be monitored, e.g. a plunger switch, in other words, both the control switch and the gas lock to be monitored have the same temperature curve.

Eine derartige Ausführungsform ermöglicht es, den Steuerschalter an einer vom zu Uberwachenden Gas schalter entfernten Stelle unterzubringen, was für Fernmessungen vorteilhaft iEt.Such an embodiment makes it possible to turn the control switch on to accommodate a location remote from the gas switch to be monitored, what for Remote measurements advantageous iEt.

1 Figur 3 Ansprüche1 Figure 3 claims

Claims

Claims 1. Depending on the density of a gas working Control switch for high-voltage gas switch, in particular blow piston switch, with a contact arrangement on which against the force of a spring with the help of a Membrane applied force of a constant amount enclosed in a container of the gas acts, characterized in that the contact arrangement (14) has two various membrane strokes switching contacts (16, 17; 18), of which only the one contact (16, 17) actuated with a smaller diaphragm stroke additionally from a plunger (10) loaded to a limited extent, which is loaded with the spring (12), can be controlled is.

2. Control switch according to claim 1, characterized in that the The spring (12) and the plunger (10) are arranged in the container (5).

3. Control switch according to claim 1 or 2, characterized in that that the plunger (10) is limited in its movement by an Ansonlag (11).