DE3930548C2 - Druckgasschalter - Google Patents
DruckgasschalterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Hochspannungsdruckgasschalter sind heute in der Regel mit Isoliergas gefüllt
und weisen eine Einrichtung zur Erzeugung einer Löschgasströmung auf. In
einer mit Isoliergas gefüllten Schaltkammer werden die Schaltstücke getrennt
und wird der Lichtbogen bis zum Erlöschen mit dem Isoliergas oder Löschgas,
meistens SF6, beblasen. Der für diese Beblasung erforderliche Druck wird
entweder mittels einer Kompressionseinrichtung oder mittels der thermischen
Energie des Lichtbogens selbst erzeugt. Das dabei auftretende Problem besteht
darin, daß die Kompressionseinrichtung entweder nicht genügend Druck zur
Beblasung eines stromstarken Lichtbogens, wie er bei Kurzschlußströmen
auftritt, erzeugt oder es ist ein äußerst starker Antrieb erforderlich. Wird die
Beblasung des Lichtbogens jedoch mittels der thermischen Energie des
Lichtbogens selbst, bekannt ist die Verwendung eines Gasspeicherraumes,
bewirkt, so tritt das Problem auf, daß die stromschwachen Lichtbögen eine zu
geringe Energie für eine Löchgasströmung zur Verfügung stellen.
Aus der DE 33 22 597 A1 ist ein Druckgasschalter mit den im Oberbegriff des
Anspruchs 1 genannten Merkmalen bekannt, bei dem der Lichtbogen über einen
Kanal, der aus einem Kompressionsraum führt, beblasen wird. Der
Kompressionsraum wird an der Stirnseite, die der Seite mit dem Kanal
gegenüberliegt von einem Kompressionskolben begrenzt, der längs der
Zylindersachse des Kompressionsraums verschiebbar ist und der unter der
Wirkung einer gespannten Feder steht. Dieser Druckgasschalter soll bei einem
vergleichsweise einfach dimensionierten Antrieb für das bewegliche Schaltstück
kleine und große Ströme mit Sicherheit unterbrechen. Dies wird dadurch
erreicht, daß beim Ausschalten stromschwacher Lichtbögen das Löschgas von
dem Kompressionskolben komprimiert wird, aus dem Kanal strömt und den
Lichtbogen bebläst.
Beim Ausschalten stromstarker Lichtbögen entsteht durch die Wärmeentwicklung
ein so großer Druck im Kompressionsraum, daß die auf den Kompressionskolben
wirkende Kraft die Feder, die gegen den Kompressionskolben drückt und an
einem Vorsprung abgestützt ist, zusammengepreßt. Durch die Bewegung des
Kompressionskolbens wird das Volumen des Kompressionsraums vergrößert. Auf
diese Weise wird Löschgas im Kompressionsraum gespeichert, das für die
Beblasung des Lichtbogens zur Verfügung steht, sobald die Wärmeabstrahlung
und der Druck im Bereich der Löschstrecke - ungefähr während des
Stromnulldurchgangs - nach lassen. Durch die Verschiebung des
Kompressionskolbens bei stromstarken Lichtbögen wird der Kraftschluß zwischen
Kompressionskolben und Antrieb verringert, die Auswirkung der Druckwelle im
Kompressionsraum auf die Antriebskraft wird etwas vermindert.
Aus der DE 37 20 816 A1 ist es bei einem Druckgasschalter bekannt, zwischen
dem Kompressionsraum, welcher aus Kompressionskolben und Kompres
sionszylinder gebildet wird, und der Löschstrecke einen Gasspeicherraum
vorzusehen. Zwischen dem Kompressionsraum und dem Gasspeicherraum befinden
sich Durchlässe, welche durch Rückschlagventile verschließbar sind. Bei diesem
Druckgasschalter dient zur Beblasung stromschwacher Lichtbögen die
Kompressionseinrichtung, wobei durch die geöffneten Rückschlagventile und
durch den Gasspeicherraum hindurchgeblasen wird. Bei stromstarken Lichtbögen
schließen sich die Rückschlagventile und die Beblasung findet dadurch statt,
daß das expandierende Gas eines stromstarken Lichtbogens in dem
Gasspeicherraum gespeichert wird und bei Annäherung des Stromes an den
Nulldurchgang von dort zur Löschstrecke zurückfließt, um dadurch den
Lichtbogen zu beblasen. Beide Einrichtungen, Gasspeicherraum wie
Kompressionseinrichtung, können nicht für ihre jeweilige Beblasungsfunktion
optimiert werden, sondern es ist immer ein Kompromiß bezüglich der
Beblasung stromstarker und stromschwacher Lichtbögen zu suchen.
Desweiteren ist aus der EP 00 67 460 C2 ein Hochspannungsleistungsschalter
bekannt, bei dem zwei Gasströmungskanäle, ein mit der Kompressionseinrichtung
verbundener und ein mit dem Löschgasspeicherraum verbundener, in die
Schaltstrecke münden.
Für eine solche Lichtbogenbeblasung müssen beide Beblasungssysteme mit
separaten Löschgasströmungskanälen nebeneinander vorhanden sein, wobei die
Zusammenführung der Löschgasströmungskanäle einer optimalen Ausrichtung der
Löschgasströmung auf den zu löschenden Lichtbogen entgegensteht.
Es kommt zu Wirbelbildungen, die die Strömung des expandierenden Löschgases,
welches zur Schaltstrecke strömt, behindern. Desweiteren dringt die Lösch
gasströmung des jeweils aktivierten Beblasungssystems in den Löschgasströ
mungskanal des nicht aktivierten Beblasungssystems ein und die Rückwirkung
starker Löschgasexpansionen auf den Antrieb kann nicht völlig vermieden
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckgasschalter der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Gattung so weiterzuentwickeln, daß
unter dem Einfluß der Druckwelle bei der Löschgasexpansion möglichst geringe
Kräfte auf den Antrieb wirken.
Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Druckgasschalter durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteile des im Anspruch 1 beschriebenen Gegenstands bestehen darin, daß die
Anordnung eines separaten Löschgasspeichers entfällt, wodurch der Aufbau des
Druckgasschalters einfacher wird und die bewegten Schalterteile eine geringere
Masse aufweisen. Desweiteren entfällt im Vergleich zu dem aus der DE 37 20
816 A1 bekannten Druckgasschalter die Anordnung von Rückschlagventilen, so
daß eine geringere Störanfälligkeit vorhanden ist.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß der Kompressionskolben so
ausgebildet ist, daß er durch eine lösbare Arretierung gehalten wird, deren
Lösung durch eine Auslösekraft stattfindet, welche durch die Löschgasdruck
welle eines stromstarken Lichtbogens hervorgerufen wird. Diese Auslösekraft
und damit der Funktionswechsel des Raumes von einem Kompressionsraum in
einen Löschgasspeicherraum kann dadurch bestimmt werden, daß die Auslösekraft
der Arretierung entsprechend eingestellt wird. Diese Einstellung kann so
vorgenommen werden, daß praktisch keine Rückwirkung der Löschgasexpansion
auf den Antrieb erfolgt, indem sich die Arretierung löst, sobald der durch die
Kolben-Zylinder-Anordnung erzielbare Kompressionsdruck überschritten wird. Es
läßt sich also genau vorherbestimmen, ab welcher Stromstärke eines Lichtbogens
die Beblasung nicht mehr durch den Kompressionskolben sondern durch das
expandierende Löschgas selbst, das im Kompressionsraum gespeichert wird und
zur Löschstrecke zurückfließt, erfolgt.
Vorteilhafterweise wird zwischen dem Vorsprung und dem Kompressionskolben
eine Abfangfeder angeordnet, die dafür sorgt, daß der Kompressionskolben nicht
hart auf dem Vorsprung auftrifft.
Nach dem Lösen der Arretierung wird der Kompressionskolben durch einen
Vorsprung abgefangen, welcher mit den bewegten Schalterteilen in fester
Verbindung steht. Dies hat zum einen den Vorteil, daß dann die Löschgas
druckwelle des expandierenden Löschgases keinerlei Rückwirkungen auf den
Schalterantrieb hat, da der jetzt als Löschgasspeicherraum dienende
Kompressionsraum ein mit dem Schalterantrieb verbundener, derart ausgestal
teter Raum ist, daß keine Kraftkomponente des Drucks in diesem Raum gegen
den Antrieb wirkt. Zum anderen kann durch die entsprechende Anordnung
dieses Vorsprungs vorbestimmt werden, wie groß der jetzt als Löschgas
speicherraum dienende Kompressionsraum sein soll, um ihn optimal für die
Beblasung stromstarker Lichtbögen auszugestalten. Es ist also möglich, diesen
der Löschgasspeicherung dienenden Kompressionsraum für stromstarke Licht
bögen unabhängig davon zu optimieren, wie groß der Kompressionsraum für die
Löschung stromschwacher Betriebsströme gestaltet ist. Die Tatsache, daß der
Löschgasspeicherraum aufgrund der genannten Merkmale nur größer als der
Kompressionsraum sein kann, steht aufgrund von Erfahrungen bezüglich der
physikalischen Gegebenheiten einer Optimierung nicht entgegen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 die für die Lichtbogenbeblasung wesentlichen Teile des Druckgas
schalters eines ersten Ausführungsbeispiels im Schnitt, wobei der
Druckgasschalter links der Symmetrieachse im eingeschalteten und
rechts im ausgeschalteten Zustand gezeichnet ist;
Fig. 2 dasselbe Ausführungsbeispiel, wobei der Druckgasschalter links der
Symmetrieachse im Zustand der Ausschaltung eines stromstarken
Lichtbogens und rechts der Symmetrieachse bei der Einschaltung
gezeichnet ist;
Fig. 3 zeigt die für die Lichtbogenbeblasung wesentlichen Teile eines
weiteren Ausführungsbeispiels im Schnitt, wobei der Druckgasschalter
links der Symmetrieachse im eingeschalteten Zustand und rechts der
Symmetrieachse bei der Ausschaltung eines stromstarken Lichtbogens
gezeichnet ist;
Fig. 4 zeigt den Schnitt A-B des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels
und
Fig. 5 zeigt den Bereich des unteren Fußteils der in Fig. 3 dargestellten
Ausbildung der Kniehebelstütze.
Fig. 1 und Fig 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel. Ein feststehendes
Leistungsschaltstück 1 und ein bewegliches Leistungsschaltstück 2 dienen der
Unterbrechung des Stromes durch Löschung des zwischen ihnen bei der
Ausschaltung gebildeten Lichtbogens 32. Eine Isolierstoffdüse 3 sorgt für die
optimale Beblasung des Lichtbogens. Das bewegliche Leistungsschaltstück 2, die
Isolierstoffdüse 3 und ein Kompressionszylinder 4 sind mit einer Antriebsstange
7 des Schalterantriebs fest verbunden. An der Außenseite der Isolierstoffdüse 3
ist zusätzlich ein bewegliches Nennstromkontaktstück 31 angeordnet, das mit
einem feststehenden Nennstromkontaktstück 30 zusammenwirkt. In dem
Kompressionszylinder 4 läuft ein Kompressionskolben 5, der mittels einer
kraftabhängig lösbaren Arretierung 10 feststeht. Der Kompressionszylinder 4 und
der Kompressionskolben 5 bilden den Kompressionsraum 6. Ein am Ende des
Kompressionszylinders 4 angeordneter Vorsprung 8 dient dem Abfangen des
Kompressionskolbens 5 im Falle einer Lösung der kraftabhängig lösbaren
Arretierung 10. Es kann eine Abfangfeder 9 auf der dem Kompressionskolben 5
zugewandten Seite des Vorsprungs 8 angeordnet sein. Der Kompressionskolben 5
weist auf seiner dem Kompressionsraum 6 abgewandten Seite eine die
Antriebsstange 7 umgebende rohrförmige Verlängerung auf, in die mehrere
Vertiefungen 14 oder eine ringnutförmige Vertiefung 14 eingekerbt ist, welche
an ihrer oberen Seite eine Schräge 15 aufweist. Eine feststehende Halterung 11
weist am Umfang gleichmäßig verteilte federgelagerte Kugeln 12 auf, die in die
Vertiefung 14 einrastbar sind, so daß die feststehende Halterung 11 den
Kompressionskolben 5 mittels dieser Arretierung 10 hält.
Die Funktion dieses Ausführungsbeispiels wird anhand der Fig 1 und 2 im
folgenden erläutert:
Fig. 1, linke Seite, zeigt den Druckgasschalter im geschlossenen Zustand. Die
Leistungsschaltstücke 1 und 2 sowie die Nennstromkontaktstücke 30 und 31 sind
geschlossen. Der Kompressionskolben 5 ist in der Arretierung 10 gehalten, in
dem die federbelastenden Kugeln 12 in die Vertiefung 14 gedrückt sind. Der
Kompressionsraum 6 weist in dieser Schalterstellung die der Löschung
stromschwacher Lichtbögen dienende Größe auf.
Rechts der Symmetrieachse der Fig. 1 ist der Druckgasschalter im ausge
schalteten Zustand nach der Ausschaltung eines stromschwachen Lichtbogens
gezeichnet. Der Kompressionskolben 5 ist weiterhin durch die kraftabhängig
lösbare Arretierung 10 gehalten und der Kompressionskolben 5 hat im Zuge der
vorangegangenen Ausschaltbewegung den gesamten Kompressionsraum 6 zur
Beblasung des Lichtbogens durchquert. Eine Auslösung der kraftabhängig
lösbaren Arretierung 10 wurde nicht herbeigeführt, da die Auslösekraft so
eingestellt ist, daß diese durch die Kräfte, welche bei der Kompression zur
Löschung stromschwacher Lichtbögen auftreten, nicht ausgelöst wird. Bei solchen
stromschwachen Lichtbögen, wie sie bei der Schaltung von Betriebsströmen
auftreten, dringt keine Löschgasdruckwelle in den Kompressionskolben ein, da
die Löschgasexpansion schwächer ist als die Kompression der Kompressions
einrichtung 4, 5. Der Kompressionskolben 5 wird also während des gesamten
Kompressionsvorgangs durch die Halterung 11 gehalten und ist dadurch mit den
feststehenden Schalterteilen fest verbunden.
In Fig. 2, links der Symmetrieachse, ist der Druckgasschalter bei der
Ausschaltung eines stromstarken Lichtbogens 32 gezeichnet. Der Pfeil im
unteren Bereich der Schaltstange 7 zeigt die Ausschaltbewegung, durch die
zwischen dem feststehenden Leistungsschaltstück 1 und dem beweglichen
Leistungsschaltstück 2 der stromstarke Lichtbogen 32 gezogen wird. Dieser
stromstarke Lichtbogen 32 löst eine Löschgasdruckwelle 33 aus, die einen
höheren Druck aufweist als der Druck, welcher durch Kompressionskolben 5 und
Kompressionszylinder 4 im Kompressionsraum 6 erzeugt werden kann. Dadurch
entsteht ein Druck, welcher zu einer auf den Kompressionskolben 5 wirkenden
Kraft führt, die mindestens der Auslösekraft P (dargestellt durch den Pfeil)
entspricht. Durch diese Kraft drückt die Schräge 15 die Kugeln 12 gegen den
Druck der Federn 13 aus der Vertiefung 14 heraus, wodurch der
Kompressionskolben 5 freigegeben wird.
Der Kompressionskolben 5 wird durch die Löschgasdruckwelle 33 unter
Vergrößerung des Kompressionsraum 6 so lange nach unten gedrückt, bis er
durch den Vorsprung 8 abgefangen wird, wobei zweckmäßigerweise eine Abfang
feder 9 dazu dient, den Kompressionskolben 5 weich abzufangen. Außerdem kann
die Abfangfeder 9 durch einen entsprechend bemessenen Federweg und eine
entsprechende Feder konstante dazu dienen, daß der Kompressionsraum 6 nach
Lösen der Arretierung 10 druckabhängig vergrößerbar ist, wodurch eine
optimalere Einstellung der Größe des als Löschgasspeicherraum dienenden
Kompressionsraums 6 möglich ist.
Dadurch werden die Löschgasspeicherung und damit die Beblasungsbedingungen
an die Stärke des stromstarken Lichtbogens 32 angepaßt. Der Teil der
Zylinderwand des Kompressionszylinders 4, der unter Zusammendrückung der
Abfangfeder 9 einer Vergrößerung des Kompressionsraums 6 dient, kann in
seiner Länge unterschiedlich bemessen sein, je nachdem wieviel der
Kompressionsraum 6 zum Zweck der Löschgasspeicherung für die Beblasung
stromstarker Lichtbögen größer sein soll gegenüber seiner Funktion als
Kompressionseinrichtung für stromschwache Lichtbögen.
Fig. 2, rechte Seite, zeigt den Druckgasschalter bei der Einschaltung, die nach
der Ausschaltung eines starken Stromes (letzter Absatz) erfolgt, wobei der Pfeil
im unteren Bereich der Antriebsstange 7 die Bewegungsrichtung darstellt. Durch
den Vorsprung 8 wird unter leichter Zusammendrückung der Abfangfeder 9 der
Kompressionskolben 5 bei dieser Einschaltung wieder in seine Arretierstellung
gezogen, in der die Kugeln 12 wieder in die Vertiefungen 14 einrasten. Am Ende
dieser Einschaltbewegung treffen wir wieder den in Fig. 1, linke Seite,
gezeichneten Zustand an.
Fig. 3 zeigt die für die Lichtbogenbeblasung wesentlichen Teile eines weiteren
Ausführungsbeispiels des Druckgasschalters. Gleiche Bezugszeichen betreffen
gleiche Teile mit derselben Funktion wie in Fig. 1 und Fig. 2. Im Unterschied
zum vorigen Ausführungsbeispiel ist der Kompressionskolben 5′ ohne das
verlängerte Teil ausgebildet und wird von einer als Kniehebelstütze 10′′
ausgebildeten kraftabhängig lösbaren Arretierung gehalten. Der Kompressions
zylinder 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß er eine
bewegliche Wand 4′ und eine feststehende Wand 4′′ aufweist, die bei der
Ausschaltung teleskopartig ineinanderschiebbar sind. Der Kompressionskolben
5′ läuft in der feststehenden Wand 4′′.
Durch diese Aufteilung des Kompressionszylinders 4 wird der Raumbedarf sowie
die Masse der bewegten Schalterteile verringert. Bei dieser Ausbildung muß der
Vorsprung 8′ an die Antriebsstange 7 angefügt werden.
Links der Symmetrieachse ist dieses Ausführungsbeispiel des Druckgasschalters
im eingeschalteten Zustand zu sehen, in der die Kniehebelstütze 10′′ den
Kompressionskolben 5′ arretiert. Diese Arretierung bleibt in der oben
beschriebenen Weise bei der Ausschaltung stromschwacher Lichtbögen erhalten.
Auf der rechten Seite der Symmetrieachse ist dieses Ausführungsbeispiel bei
der Ausschaltung eines stromstarken Lichtbogens 32 gezeichnet, bei der eine
Löschgasdruckwelle 33 in den Kompressionsraum 6 strömt. Die Kniehebelstütze
10′′ knickt bei einer Kraft ein, die mindestens der Auslösekraft P (durch den
Pfeil dargestellt) entspricht. Der Kompressionskolben 5′ bewegt sich unter
Vergrößerung des Kompressionsraums 6 nach unten, bis er von dem mit der
Antriebsstange 7 fest verbundenen Vorsprung 8′ abgefangen wird. Bei einer auf
die Ausschaltung eines stromstarken Lichtbogens folgenden Einschaltung zieht
der Vorsprung 8′ den Kolben 5′ wieder in die Stellung, in der die
Kniehebelstütze 10′′ gestreckt ist. Im übrigen entspricht die Funktion dem oben
bereits zu Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten.
Eine Ausbildung der Kniehebelstütze 10′′ ist in Fig. 3 und Fig. 5 dargestellt.
In Fig. 3, links von der Schalterachse ist die Kniehebelstütze 10′′ im
gestreckten, daß heißt im Arretierzustand, dargestellt. Auf der rechten Seite der
Schalterachse ist eine Stütze 10′′ im eingeknickten Zustand zu sehen. Der
Bereich des Fußteils des zweiten Kniehebels 18, ist mit seiner Lagerung (im
Schnitt) in Fig. 5 in starker Vergrößerung herausgezeichnet.
Der erste Kniehebel 16′ dieser Kniehebelstütze 10′′ ist mittels eines ersten
Drehlagers 17′ am Kompressionskolben 5′ kippbar gelagert. Der zweite
Kniehebel 18′ ist mit einem zweiten Drehlager 19′ auf einem Gleitkörper 22
ebenfalls kippbar gelagert. Die Kniehebel 16, 18 sind mittels eines Kniegelenkes
20′ miteinander verbunden. Sie bilden in Arretierstellung eine gerade Linie und
sind durch die Gestaltung der Lagerung des Fußteils des zweiten Kniehebels 18′
mit überschreiten der Auslösekraft P einknickbar. Dazu weist der zweite
Kniehebel 18′ einen zur Ausknickrichtung entgegengesetzt angeordneten einseitig
auskragenden Fuß 25 auf.
Dieser befindet sich ungefähr in der Höhe des Gleitkörpers 22. Der Fuß 25 steht
in Arretierstellung auf einer festen Standfläche 26, wobei der Gleitkörper 22
durch eine Feder 24 so gehalten wird, daß der Kniehebel 18′ senkrecht steht.
Durch die Auslösekraft P wird der Gleitkörper 22 in seinem Lager 23 gegen den
Druck der Feder 24 weggedrückt, wodurch der Fuß 25 auf einer Rundung 27
zwischen der Standfläche 26 und dem Lager 23 gleitend dem sich nach unten
absenkenden Drehlager 19′ nachfolgt und dabei den zweiten Kniehebel 18′ ein
Drehmoment in Ausknickrichtung vermittelt, durch das die Kniehebelstütze 10′′
eingeknickt wird. Die Kraft, bei der die Feder 24 nachgibt, muß also der
Auslösekraft P entsprechen.
Eine Aussparung 29, z. B. im Boden der feststehenden Wand des
Kompressionszylinders 4′′ ausgespart, schafft den notwendigen Raum für den
zweiten Kniehebel 18′ im eingeknickten Zustand der Kniehebelstütze 10′′.
Zusätzlich kann ein Anschlag 28 vorgesehen sein, der eine genau senkrechte
Ausrichtung der Kniehebel 16′, 18′ gewährleistet, damit die Kniehebelstütze 10′′
garantiert immer bei der gleichen Auslösekraft P einknickt. Der Anschlag 28
kann entweder ein mit dem Gehäuse fest verbundener Anschlag sein, der sich
auf der der Ausknickrichtung entgegengesetzten Seite der Kniehebelstütze 10′′
befindet, oder es kann ein Anschlag 28 auf der Ausknickseite vorgesehen sein,
welcher an einem der Kniehebel befestigt ist und mit dem anderen Kniehebel
zur Erzielung der oben beschriebenen Funktion zusammenwirkt.
Fig. 4 zeigt eine zweckmäßige Anordnung der Kniehebelstützen 10′′. Es ist der
Schnitt A-B durch die rechte Seite der Fig. 3 dargestellt, wobei dieser Schnitt
A-B so gezeichnet ist, wie wenn sich der rechts von der Symmetrieachse
dargestellte Schalterteil links von der Symmetrieachse fortsetzen würde. Der in
Fig. 5 dargestellte Schnitt A-B ist gegenüber der Fig. 3 zweifach vergrößert. Es
sind Kniehebelstützen 10′′ so angeordnet, daß die Kniehebel 16′, 18′ der beiden
Kniehebelstützen ein gleichseitiges Dreieck bilden. Dabei sind die jeweiligen
Drehlager 17′, 19′ an den Enden der gleichen Seiten des Dreiecks angeordnet
und die Schalterachse liegt ungefähr in der Mitte der dritten Seite dieses
Dreiecks.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß eine gleichmäßige Abstützung erfolgt, bei
der sich die Kräfte der Kniehebelstützen aufheben, so daß keine Kräfte
auftreten, die zu einem Verkanten oder zum Auftreten eines Drehmoments
führen würden. Bewegungsungenauigkeiten werden dadurch vermieden bzw. es
müssen keine aufwendigen Lager zum Abfangen solcher Kräfte vorgesehen
werden.
Claims (8)
1. Druckgasschalter mit einer mit Löschgas gefüllten Schaltkammer, mit einer
von einer Isolierstoffdüse umgebenen, zwei Leistungsschaltstücke
aufweisen den Schaltstrecke, mit einem Kompressionsraum für das Löschgas,
der begrenzt ist zum einen von einem Kompressionszylinder, der mit einer
für das bewegliche Leistungsschaltstück bestimmten Antriebsstange fest
verbunden ist, und zum andern von einem von der Antriebsstange
durchsetzten Kompressionskolben, gegen den sich der Kompressionszylinder
beim Ausschalten bewegt, wobei das Volumen des Kompressionsraums sich
zuerst beim Ausschalten durch die Bewegung des Kompressionszylinders
verkleinert und ab einem vorbestimmten, durch einen stromstarken
Lichtbogen verursachten Löschgasdruck sich dadurch vergrößert, daß der
Kompressionskolben durch den Löschgasdruck in Richtung der
Ausschaltbewegung der Antriebsstange verschoben wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kompressionskolben (5) solange mittels einer Arretierung (10, 10′′),
die ein bei einer Auslösekraft (P) ausrastendes Rastgesperre ist, fest in der
Schaltkammer gehalten wird, bis die Arretierung durch den auf den
Kompressionskolben (5) einwirkenden Löschgasdruck (33) beim Erreichen der
vorbestimmten Größe des Löschgasdrucks (33) gelöst wird und daß der
Kompressionskolben (5) nach Lösen der Arretierung (10, 10′′) sich im
wesentlichen frei bis zum Auftreffen auf einen mit der Antriebsstange (7) in
fester Verbindung stehenden Vorsprung (8, 8′) bewegt.
2. Druckgasschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung (8, 8′) den Kompressionskolben (5) bei der Einschaltung
wieder in seine arretierte Stellung drückt.
3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der dem Kompressionskolben (5) zu gewandten Seite des Vorsprungs
(8, 8′) eine Abfangfeder angeordnet ist.
4. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arretierung (10) mehrere federgelagerte Kugeln (Kugeln 12, Federn
13) aufweist, die in einer koaxial zur Antriebsstange (7) angeordneten
feststehenden Halterung (11) angeordnet sind und die in mindestens eine
Vertiefung (14) einer die Antriebsstange (7) umgebenden, innerhalb der
Halterung (11) befindlichen Verlängerung des Kompressionskolbens (5)
einrastbar sind, wobei die Neigung einer in Löserichtung der Arretierung
(10) weisenden Schräge (5) der Vertiefung (14) mit der Federkraft der
Federn (13) so abgestimmt ist, daß die Kugeln (12) bei Überschreitung der
Auslösekraft (P) aus der Vertiefung (14) gedrückt werden.
5. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arretierung (10, 10′′) von mindestens einer bei Überschreitung der
Auslösekraft (P) ausknickbaren, aus zwei mittels eines Kniegelenks (20′)
verbundenen Kniehebeln (16′, 18′) bestehenden Kniehebelstütze (10′′) gebildet ist
und daß der eine Kniehebel (16′) mittels eines ersten Drehlagers (17′)
mit dem Kompressionskolben (5) verbunden ist, der andere Kniehebel (18′)
mittels eines zweiten Drehlagers (19′) kippbar gelagert ist.
6. Druckgasschalter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Kniehebel (18′) auf einem Gleitkörper (22) kippbar gelagert
ist, daß die Kniehebel (16′, 18′) in der Arretierstellung, das Kniegelenk (20′)
einschließend, eine Linie bilden, daß der zweite Kniehebel (18′) einen zur
Ausknickrichtung entgegengesetzt angeordneten, einseitig auskragenden Fuß
(25) aufweist, der ungefähr in Höhe des Gleitkörpers (22) bei gestreckter
Stellung der Kniehebelstütze (10′′) auf einer festen Standfläche (26) steht und
daß der Gleitkörper (22) in einem Lager (23) gegen den Druck einer Feder
(24) durch die Auslösekraft (P) wegdrückbar ist, wobei der Fuß (25) auf einer
zwischen Standfläche (26) und Lager (23) angeordneten Rundung (27) gleitend
dem zweiten Kniehebel (18′) ein Kippmoment in Ausknickrichtung vermittelt.
7. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Kniehebelstützen (10′′) so angeordnet sind, daß die Kniehebel (16′,
18′) der beiden Kniehebelstützen ein gleichseitiges Dreieck bilden, wobei die
Drehlager (17′, 19′) an den Enden der gleichen Seiten liegen und die
Schalterachse ungefähr in der Mitte der dritten Seite liegt.
8. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kompressionszylinder (4) aus einer beweglichen Wand (4′) und einer
feststehenden Wand (4′′) besteht, welche bei einer Ausschaltung teleskopartig
zusammen geschoben werden, daß der Kompressionskolben (5) in der
feststehenden Wand (4′′) verschiebbar ist und daß der Vorsprung (8′) an die
Antriebsstange (7) angefügt ist.
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