DE2741651A1 - HIGH VOLTAGE CIRCUIT BREAKER WITH SWITCHING RESISTOR AND AUXILIARY SWITCHING POINT - Google Patents
HIGH VOLTAGE CIRCUIT BREAKER WITH SWITCHING RESISTOR AND AUXILIARY SWITCHING POINTInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser ZeichenSIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our mark
Berlin und München VPA 77 P 3793 BRDBerlin and Munich VPA 77 P 3793 BRD
Hochspannungs-Leistungsschalter mit
Schaltwiderstand und Hilfsschaltstelle High voltage circuit breaker with
Switching resistor and auxiliary switching point
Die Erfindung befaßt sich mit einem Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer Hauptschaltstelle und mit einer beim Ausschalten nach der Hauptschaltstelle öffnenden, mit einem Schaltwiderstand in Reihe geschalteten Hilfsschaltstelle. 5The invention relates to a high-voltage circuit breaker with a main switching point and with one that opens after the main switching point when switched off, with a switching resistor auxiliary switching point connected in series. 5
Schaltwiderstände können sowohl für das Einschalten als auch für das Ausschalten vorgesehen sein. Beim Einschalten begrenzen diese Widerstände Überspannungen, wie sie z. B. beim Einschalten unbelasteter Leitungen auftreten können. Beim Abschalten erleichtern sie die Abschaltung großer Leistungen oder können gleichfalls zur Begrenzung von Überspannungen dienen, die mit der Abschaltung induktiver Verbraucher, z. B. Drosselspulen, verbunden sein können. Wird der Schaltwiderstand zum Ausschalten benutzt, so darf die Hilfsschaltstelle erst nach dem Erlöschen des Lichtbogens an der Hauptschaltstelle geöffnet und dadurch der Stromkreis vollständig unterbrochen werden. Es kommt daher darauf an, daß die Hilfsschaltstelle nicht eher geöffnet wird, als der Lichtbogen an der Hauptschaltstelle erloschen ist. Hierzu ist es bereits bekannt (DT-PS 11 46 941), die Schalteinrichtung der Hilfsschaltstelle durch ein lichtempfindliches Element, z. B. eine Fotodiode oder einen Fototransistor, zu steuern, um den Augenblick des Erlöschens des Lichtbogens an der Hauptschaltstelle genau zu erfassen.Switching resistors can be provided both for switching on and for switching off. These limit when switched on Resistors overvoltages such as B. can occur when switching on unloaded lines. Make it easier when switching off they switch off large powers or can also serve to limit overvoltages that are inductive with the switch-off Consumers, e.g. B. reactors can be connected. If the switching resistor is used to switch off, the Auxiliary switching point is only opened after the arc has been extinguished at the main switching point, and thus the circuit is complete to be interrupted. It is therefore important that the auxiliary switching point is not opened earlier than the arc on the Main switching point has gone out. For this purpose it is already known (DT-PS 11 46 941), the switching device of the auxiliary switching point by a photosensitive element, e.g. B. a photodiode or a phototransistor to control the moment of extinction of the arc at the main switching point.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache, d. h. rein mechanisch wirkende Steuereinrichtung für die Hilfsschaltstelle zu schaffen. Trotz der mechanischen Verbindung des Antriebes der Hilfsschaltstelle mit dem der Hauptschaltstelle soll jedoch der Ausschaltvorgang der Hauptschalteteile nicht behindert, d. h. verzögert oder anderweitig beeinträchtigt werden.The invention is based on the object of providing the simplest possible, d. H. To create a purely mechanical control device for the auxiliary switching point. Despite the mechanical connection of the drive of the auxiliary switching point with that of the main switching point should, however, the switch-off process of the main switching parts not disabled, d. H. delayed or otherwise impaired.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Hilfsschaltstelle einen von dem Antrieb der Hauptschaltstelle beim Einschalten aufladbaren Kraftspeicher mit einer Verklinkungseinrichtung besitzt, die in der aufgeladenen Stellung des Kraftspeichers zwangsläufig einfällt und beim Ausschalten in Abhängigkeit von der Stellung des beweglichen Schaltstückes der Hauptschaltstelle entriegelbar ist. Die zum Ausschalten der Hilfsschaltstelle benötigte Energie ist daher im Einschaltzustand des Leistungsschalters gespeichert. Beim Ausschalten braucht von dem Antrieb der Hauptschaltstelle nur die zur Entriegelung des Kraftspeichers der Hilfsschaltstelle benötigte sehr geringe Energie aufgebracht zu werden. Eine Verzögerung der Ausschaltbewegung der Hauptschaltstelle ist damit nicht verbunden.This object is achieved according to the invention in that the auxiliary switching point is one of the drive of the main switching point when switched on has a rechargeable energy storage device with a latching device that is in the charged position of the energy storage device inevitably occurs and when switching off depending on the position of the movable contact piece of the main switching point is unlockable. The energy required to switch off the auxiliary switching point is therefore in the switched-on state of the circuit breaker saved. When switching off, only the drive of the main switching point needs to unlock the energy store the auxiliary switching point required very little energy to be applied. A delay in the switch-off movement of the Main switching point is not connected to it.
Es ist vorteilhaft, für die Hauptschaltstelle und die Hilfsschaltstelle eine gemeinsame Antriebswelle vorzusehen, die mit der Hilfsschaltstelle durch eine Freilaufkupplung verbunden ist.It is advantageous for the main switching point and the auxiliary switching point to provide a common drive shaft which is connected to the auxiliary switching point by an overrunning clutch.
Durch die Bemessung des von der Freilaufkupplung zurückzulegenden Weges oder Drehwinkels hat man es in der Hand, bei dem Ausschaltvorgang die Stellung des beweglichen Schaltstückes der Hauptschaltstelle zu bestimmen, bei welcher der Kraftspeicher der Hilfsschaltstelle entriegelt werden soll.By dimensioning the path or angle of rotation to be covered by the overrunning clutch, you have it in your hand during the disconnection process to determine the position of the movable contact piece of the main switching point, in which the energy storage device of the Auxiliary switching point is to be unlocked.
Die Steuereinrichtung der Hilfsschaltstelle kann einen an dem beweglichen Schaltstück der Hilfsschaltstelle gelenkig angreifenden Hebel umfassen, der mit einem durch die Freilaufkupplung schwenkbaren Kurbelarm gelenkig verbunden ist, und der Hebel und der Kurbelarm können .in der Einschaltstellung der Hilfsschaltstelle in Übertotpunktsteilung an einen ortsfesten Anschlag anlegbar sein. Auf diese Weise ist der mit der Hilfsschaltstelle verbundene Kraftspeicher verriegelt. Als Kraftspeicher eignet sich beispiels-The control device of the auxiliary switching point can be one on the movable Include switching piece of the auxiliary switching point articulately engaging lever, which can be pivoted through the overrunning clutch The crank arm is articulated, and the lever and the crank arm can .in the switched-on position of the auxiliary switching point can be applied to a stationary stop in over-center division. In this way, the is connected to the auxiliary switching point Lift mechanism locked. An example of an energy storage device is
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weise eine Schraubendruckfeder. Diese kann mit dem beweglichen Schaltstück der Hilfsschaltstelle direkt oder über Zwischenglieder verbunden sein.wise a helical compression spring. This can be done with the movable contact piece of the auxiliary switching point directly or via intermediate links be connected.
Eine für die Zwecke der Erfindung geeignete Freilaufkupplung kann zwei an der gemeinsamen Antriebswelle angebrachte und um den Drehwinkel der Antriebswelle beim Ein- und Ausschalten auseinanderliegende Anschläge für den auf der Antriebswelle gelagerten Kurbelarm umfassen. Die Anschläge können dabei zweckmäßig durch eine mit einem Ausschnitt versehene Scheibe ausgebildet sein, die auf der Antriebswelle befestigt ist.A one-way clutch suitable for the purposes of the invention can two attached to the common drive shaft and spaced apart by the angle of rotation of the drive shaft when switching on and off Include stops for the crank arm mounted on the drive shaft. The attacks can expediently through a cutout disc may be formed which is mounted on the drive shaft.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the figures Embodiment explained in more detail.
Die Figuren 1 bis 6 zeigen eine geraeinsame Antriebsvorrichtung für die Haupt- und die Hilfsschaltstelle eines Hochspannungs-Lei stungsschalters in verschiedenen Schaltstellungen, um den Bewegungsablauf zu veranschaulichen.Figures 1 to 6 show a common drive device for the main and the auxiliary switching point of a high-voltage power switch in different switch positions to control the sequence of movements to illustrate.
Die Hauptschaltstelle 1 umfaßt ein bewegliches stiftförmiges Schaltstück 2 mit einer Stromzuführung 3 und ein feststehendes Schaltstück 4. Einzelheiten dieser Hauptschaltstelle sind nicht dargestellt, weil sie für das Verständnis der Erfindung nicht benötigt werden und im übrigen allgemein bekannt sind. Die HilfsschaltstelLe 5 besitzt gleichfalls ein stiftförmiges, geradlinig bewegliches Schaltstück 6 mit einer Stromzuführung 7 und einem festen Schaltstück 10. Mit dem feststehenden Schaltstück 10 ist ein Schaltwiderstand 11 verbunden, der den Abschaltvorgang an der Hauptschaltstelle 1 erleichtert. Der Verbindungspunkt 12 zwischen dem feststehenden Schaltstück 4 der Hauptschaltstelle 1 und dem Schaltwiderstand 11 bildet den einen Anschlußpunkt des Leistungsschalters, während der andere Anschlußpunkt an dem Getriebe vorgesehen sein kann.The main switching point 1 comprises a movable pin-shaped contact piece 2 with a power supply 3 and a stationary one Switching piece 4. Details of this main switching point are not shown because they are not necessary for an understanding of the invention are required and are generally known in the rest. The auxiliary switchboard 5 also has a pin-shaped, rectilinearly movable contact piece 6 with a power supply 7 and a fixed contact piece 10. With the fixed contact piece 10, a switching resistor 11 is connected to the shutdown process on the Main switch point 1 facilitated. The connection point 12 between the fixed contact 4 of the main switching point 1 and the Switching resistor 11 forms one connection point of the circuit breaker, while the other connection point is provided on the transmission can be.
Für beide Schaltstellen ist eine gemeinsame Antriebswelle 14 vorgesehen, die in nicht näher dargestellter Weise z. B. durch einen hydraulischen Antrieb derart drehbar ist, daß das bewegliche Schaltstück 2 mittels eines auf der Antriebswelle 14 sitzenden Kurbelarmes 15 und eines Schwinghebels 16 von der in der FigurA common drive shaft 14 is provided for both switching points, in a manner not shown, for. B. is rotatable by a hydraulic drive that the movable Switching piece 2 by means of a crank arm 15 seated on the drive shaft 14 and a rocker arm 16 from the one in the figure
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gezeigten Einschaltstellung in die in Fig. 5 dargestellte Ausschaltstellung und umgekehrt bewegbar ist.Switch-on position shown in the switch-off position shown in FIG and vice versa is movable.
Die gemeinsame Antriebswelle 14 trägt ferner eine Scheibe 17, die mit einem Ausschnitt versehen ist, wodurch Anschlagflächen 20 und 21 gebildet sind. Durch diese Anschlagflächen kann ein Kurbelarm 22 mitgenommen werden, der auf der Antriebswelle 14 schwenkbar gelagert ist. Eine Kuppelstange 23 bildet eine gelenkige Verbindung des Kurbelarmes 22 mit dem beweglichen Schaltstück 6 derThe common drive shaft 14 also carries a disk 17 which is provided with a cutout, whereby stop surfaces 20 and 21 are formed. A crank arm 22, which can be pivoted on the drive shaft 14, can be taken along through these stop surfaces is stored. A coupling rod 23 forms an articulated connection of the crank arm 22 with the movable contact piece 6 of the
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Hilfsschaltstelle 5. Dieses trägt ein Widerlager 24 für eine als Kraftspeicher dienende Schraubendruckfeder 25, die sich mit ihrem anderen Ende an einem ortsfesten Widerlager 26 abstützt.Auxiliary switching point 5. This carries an abutment 24 for a helical compression spring 25 which is used as an energy storage device and which moves with it its other end is supported on a stationary abutment 26.
Wie die Figur 1 zeigt, ist die Kraftspeicherfeder 25 in der Einschaltstellung gespannt, wobei der Kurbelarm 22 und die Kuppelstange 23 in Übertotpunktstellung mit ihrem Gelenk 27 an einem ortsfesten Anschlag 30 anliegen. Die Kraftspeicherfeder 25 ist dadurch in gespannter Stellung verriegelt. Beginnt nun der Ausschaltvorgang durch Drehung der Antriebswelle 14, so werden der Kurbelarm 15 und die Scheibe 17 in Richtung des Pfeiles 31 gedreht. Der Schaltstift 2 der Hauptschaltstelle 1 wird hierdurch in dem gleichen Sinn bewegt, so daß der Schaltstift 2 außer Eingriff mit dem feststehenden Schaltstück 4 gelangt. Der Schaltstift 6 der Hilfsschaltstelle 5 bleibt zunächst in Ruhe, weil sich die Anschlagfläche 21 der Scheibe 17 von dem Kurbelarm 22 fortbewegt. Erst wenn der Schaltstift 2 die Löschdistanz erreicht hat, trifft die Anschlagfläche 20 auf den Kurbelarm 22 (Fig. 3) und bewegt den Gelenkpunkt 27 zwischen dem Kurbelarm 22 und der Kuppelstange 23 von der Anschlagfläche 30 derart ab, daß zunächst die Strecklage erreicht und dann überschritten wird (Fig. 4).As FIG. 1 shows, the force storage spring 25 is in the switched-on position tensioned, the crank arm 22 and the coupling rod 23 in over-center position with their joint 27 on one stationary stop 30 rest. The energy storage spring 25 is locked in the tensioned position. The switch-off process now begins by rotating the drive shaft 14, the crank arm 15 and the disk 17 are rotated in the direction of the arrow 31. The switching pin 2 of the main switching point 1 is thereby moved in the same direction, so that the switching pin 2 is disengaged arrives with the stationary contact piece 4. The switching pin 6 of the auxiliary switching point 5 initially remains at rest because the stop surface 21 of the disk 17 moves away from the crank arm 22. Only when the switch pin 2 reaches the extinguishing distance has, the stop surface 20 meets the crank arm 22 (Fig. 3) and moves the pivot point 27 between the crank arm 22 and the Coupling rod 23 from the stop surface 30 in such a way that the extended position is first reached and then exceeded (FIG. 4).
Die Kraftspeicherfeder 25 kann nun wirksam werden und den Schaltstift 6 in Ausschaltrichtung verschieben. Es ergibt sich dann die in der Figur 5 gezeigte Stellung der Haupt- und der Hilfsschaltstelle. The energy storage spring 25 can now take effect and the switch pin 6 Move in the switch-off direction. The position of the main and auxiliary switching points shown in FIG. 5 then results.
Die Ausgangslage gemäß der Figur 1 wird dadurch wieder herbeigeführt, daß die Antriebswelle 14 in dem entgegengesetzten Sinn in Richtung des Pfeiles 32 gedreht wird, wobei der Schaltstift 2 der Hauptschaltstelle 1 mittels des Kurbelarmes 15 und des Schwing-The starting position according to Figure 1 is brought about again, that the drive shaft 14 is rotated in the opposite direction in the direction of arrow 32, the switching pin 2 of the Main switching point 1 by means of the crank arm 15 and the oscillating
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hebeis 16 in Eingriff mit dem feststehenden Schaltstück A und der Schaltstift 6 der Hilfsschaltstelle 5 in Eingriff mit dem feststehenden Schaltstück 10 gelangt. Hierbei ist die Anschlagfläche 21 der Scheibe 17 wirksam, die den Kurbelarm 22 gegen die Kraft der Kraftspeicherfeder 25 dreht, bis die Übertotpunktsteilung gemäß der Figur 1 wieder erreicht ist und der Gelenkpunkt 27 des Kurbelarmes 22 und der Kuppelstange 23 an dem ortsfesten Anschlag 30 anliegt. Dadurch ist die Energie gespeichert, die für die mechanische Ausschaltbewegung und für die Löscheinrichtung benötigt wird.hebeis 16 in engagement with the stationary contact piece A and the switching pin 6 of the auxiliary switching point 5 comes into engagement with the stationary switching piece 10. Here is the stop surface 21 of the disc 17 effective, which rotates the crank arm 22 against the force of the force storage spring 25 until the over-center division according to the figure 1 is reached again and the hinge point 27 of the crank arm 22 and the coupling rod 23 on the stationary Stop 30 is applied. This stores the energy required for the mechanical switch-off movement and for the extinguishing device is needed.
Soll der Schaltwiderstand 11 als kombinierter Ein- und Ausschaltwiderstand verwendet werden, so ist es lediglich erforderlich, die Stellung der Anschlagfläche 21 so zu wählen, daß ein Vorlauf entsteht, der zum Schließen der Hilfsschaltstelle 5 vor der Hauptschaltstelle 1 führt.Should the switching resistor 11 be used as a combined switch-on and switch-off resistance are used, it is only necessary to choose the position of the stop surface 21 so that a lead arises, which leads to the closing of the auxiliary switching point 5 in front of the main switching point 1.
A Ansprüche
6 FigurenA claims
6 figures
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