DE4211159A1 - Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter - Google Patents

Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Hochspannungs-Leistungsschalter mit selbsterzeugter Lösch­ gasströmung und mit einer Kompressionseinrichtung zu Be­ blasung von Lichtbögen, bei dem eine von der Lichtbogen­ energie aufheizbare, der Trennstrecke unmittelbar benach­ barte Druckkammer mit einem der Kompressionseinrichtung zugehörigen Kompressionsraum, ggf. ventilgesteuert, verbunden ist, und bei dem der Kompressionsraum über ein einen beweglichen Ventilteller aufweisendes Überdruck­ ventil einerseits und ein einen beweglichen Ventilteller aufweisendes Nachfüllventil andererseits mit einem Nieder­ druckraum verbunden ist.
Bei derartigen elektrischen Hochspannungsleistungs­ schaltern, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 37 20 816 als bekannt hervorgehen, ist eine Vielzahl von Ventilen zur Steuerung von Strömungs- und Druckverhältnissen im Leistungsschalter vorgesehen, die an unterschiedlichen Stellen der Kompressionseinrichtung einzusetzen sind und einen vergleichsweise hohen Montageaufwand bedingen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Hochspannungs-Leistungsschalter der eingangs genannten Art den Montageaufwand für die Ventilsteuerung zu vereinfachen.
Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß die beiden Ventilteller der zwischen dem Kompressionsraum und dem Niederdruckraum angeordneten Ventile als zwei unmittelbar aneinander liegende konzentrische Ringscheiben unterschiedlichen Durchmessers mit teilweiser Überlappung ausgebildet und zu einer einzigen Ventileinrichtung zusammengefaßt sind.
Durch Anwendung der Erfindung ist die Montage der einzigen Ventileinrichtung zum Nachfüllen und zum Abbau eines Überdruckes wesentlich vereinfacht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Ausführungsform ist die erste der Ringscheiben mit kleinerem Durchmesser auf der dem Niederdruckraum zu­ gewandten Seite unter Federbelastung gegen einen orts­ festen Anschlag als Ventilsitz angedrückt und hebt bei einem im Kompressionsraum entstehenden vorbestimmten Überdruck vom Ventilsitz ab. Die andere der Ringscheiben mit größerem Durchmesser legt sich als Klapperventil mit ihrem inneren Öffnungsrand gegen die erste Ringscheibe dichtend an und liegt mit ihrem äußeren Rand an einem ortsfesten Anschlag als Ventilsitz an, derart, daß diese andere Ringscheibe bei einer Bewegung der Kompressions­ einrichtung in Einschaltrichtung den Durchtrittsquer­ schnitt zwischen dem Kompressionsraum und dem Nieder­ druckraum zum Nachfüllen des Kompressionsraumes frei­ gibt.
Mit Vorteil ist die Federbelastung der ersten Ringscheibe einstellbar. Die beiden Ringscheiben können bei einer vor­ teilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hoch­ spannungs-Leistungsschalters eine den Kompressionsraum und den Niederdruckraum durchsetzende, die Kompressions­ einrichtung bewegende Schaltstange umgeben.
Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Hochspannungs-Leistungsschalters nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert:
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Hochspannungs- Leistungsschalter weist ein feststehendes Schaltstück 1 auf, das mit einem beweglichen Schaltstück 2 in Eingriff steht. Zur Trennung der beiden Schaltstücke wird das Schaltstück 2 in Pfeilrichtung 3 bewegt. Mit dem beweg­ lichen Schaltstück ist starr eine von einer Düse 4 zur Führung des Löschgasstromes gebildete Druckkammer 5 mitbewegt, die von einem mit dem Schaltstück 2 starr verbundenen Boden 6 begrenzt wird. Ein beweglicher Teil der Kompressionseinrichtung und der in der Fig. 1 darge­ stellte Zylinder 7 begrenzen einen Kompressionsraum 8 gemeinsam mit einem Kolbenboden 9, der ortsfest angeordnet ist und gegenüber dem Kompressionsraum 8 einen Nieder­ druckraum 10 begrenzt. Der ortsfeste Kolbenboden 9 hat Durchtrittsöffnungen für ein Überdruckventil einerseits und ein Nachfüllventil andererseits.
Wie die Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung zu er­ kennen gibt, sind die beiden Ventilteller des Überdruck­ ventils und des Nachfüllventils zu einer einzigen Ventil­ einrichtung 11 zusammengefaßt. Diese Ventileinrichtung 11 besteht aus zwei unmittelbar aneinanderliegenden, kon­ zentrischen Ringscheiben 12, 13, die unterschiedliche Durchmesser haben und einander teilweise im Bereich A überlappen. Die Ringscheibe 12 bildet den Ventilteller für das zwischen dem Kompressionsraum 8 und dem Niederdruck­ raum 10 angeordnete Überdruckventil. Diese erste Ring­ scheibe 12 weist einen kleineren Durchmesser als die andere Ringscheibe 13 auf. Sie ist auf der dem Nieder­ druckraum 10 zugewandten Seite unter der Belastung von Schraubenfedern 14, die gleichmäßig über den Umfang ver­ teilt angeordnet sind, gegen einen ortsfesten Anschlag 15 als Ventilsitz angedrückt, und hebt bei einem im Kompres­ sionsraum 8 entstehenden, vorbestimmten Überdruck vom Ventilsitz 15 ab. Die andere Ringscheibe 13 weist einen größeren Durchmesser auf und ist als sog. Klapperventil ausgeführt. Sie legt sich mit ihrem inneren Öffnungsrand 16 gegen die erste Ringscheibe 12 dichtend an und liegt mit ihrem äußeren Rand 17 an einem ortsfesten Anschlag 18 als Ventilsitz an. Bei einer Bewegung der Kompressionsein­ richtung 7 in Einschaltrichtung, d. h. entgegen der Pfeil­ richtung 3, wird der Durchtrittsquerschnitt zwischen dem Kompressionsraum 8 und dem Niederdruckraum 10 zum Nach­ füllen des Kompressionsraumes freigegeben.
Die Federn 14 werden von Schrauben 19 vorgespannt, wobei die Federbelastung der ersten Ringscheibe 12 durch Ver­ drehen der Schrauben 19 einstellbar gemacht sein kann. Wie die Fig. 2 erkennen läßt, umgeben die beiden Ringscheiben 12, 13 die den Kompressionsraum 8 und den Niederdruckraum 10 durchsetzende, die Kompressionseinrich­ tung 7 bewegende Schaltstange 20.
Wenn eine der beiden Ringscheiben 12, 13 entweder beim Auftreten von Überdruck im Kompressionsraum 8 oder beim Nachfüllen des Kompressionsraumes 8 von ihren Dichtflächen abhebt, stehen für das Löschgas jeweils zwei Strömungs­ wege, nämlich radial innen oder außen an der jeweiligen Ringscheibe 12 oder 13 vorbei zur Verfügung. Hierdurch ist ein dem Bedarf in der jeweiligen Strömungsrichtung angepaßt großer Strömungsquerschnitt für das Löschgas er­ reichbar.

Claims (5)

1. Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter mit selbsterzeugter Löschgasströmung und mit einer Kompressionseinrichtung zur Beblasung von Lichtbögen, bei dem eine von der Lichtbogenenergie aufheizbare, der Trennstrecke unmittelbar benachbarte Druckkammer mit einem der Kompressionseinrichtung zugehörigen Kompressionsraum ggf. ventilgesteuert verbunden ist und bei dem der Kompressionsraum über ein einen beweglichen Ventilteller aufweisendes Überdruckventil einerseits und ein einen beweglichen Ventilteller aufweisendes Nachfüllventil andererseits mit einem Niederdruckraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventilteller der zwischen dem Kompressionsraum (8) und dem Niederdruckraum (10) angeordneten Ventile als zwei unmittelbar aneinanderliegende konzentrische Ring­ scheiben (12, 13) unterschiedlichen Durchmessers mit teil­ weiser Überlappung ausgebildet und zu einer einzigen Ventileinrichtung zusammengefaßt sind.
2. Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die erste der Ringscheiben (12) mit kleinerem Durch­ messer auf der dem Niederdruckraum (10) zugewandten Seite unter Federbelastung gegen einen ortsfesten Anschlag als Ventilsitz (15) angedrückt ist und bei einem im Kompres­ sionsraum (8) entstehenden vorbestimmten Überdruck vom Ventilsitz (15) abhebt.
3. Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die andere der Ringscheiben (13) mit größerem Durchmesser als Klapperventil sich mit ihrem inneren Öffnungsrand (16) gegen die erste Ringscheibe (12) dichtend anlegt und mit ihrem äußeren Rand (17) an einem ortsfesten Anschlag (18) als Ventilsitz anliegt, und bei einer Bewegung der Kompressionseinrichtung in Einschaltrichtung den Quer­ schnitt zwischen dem Kompressionsraum (8) und dem Nieder­ druckraum (10) zum Nachfüllen des Kompressionsraumes frei­ gibt.
4. Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung der ersten Ringscheibe (12) einstellbar ist.
5. Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringscheiben (12, 13) eine den Kompressionsraum (8) und den Niederdruckraum (10) durchsetzende, die Kom­ pressionseinrichtung bewegende Schaltstange (20) umgeben.
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