DE565529C

DE565529C - Electric switch with arc extinguishing and actuation by compressed gas

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Publication number: DE565529C
Application number: DER79980D
Authority: DE
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Priority date: 1929-11-30
Filing date: 1929-11-30
Publication date: 1932-12-01

Description

Bei Schaltern mit Lichtbogenlöschung und Betätigung durch Druckgas ist es bekannt, für die Schalterbetätigung und die Lichtbogenlöschung die gleiche Druckgasquelle, und zwar mit dem gleichen Druck, zu verwenden. In the case of switches with arc quenching and actuation by compressed gas, it is known the same compressed gas source for operating the switch and extinguishing the arc, with the same pressure to use.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, in neuartiger Weise das Druckgas für den pneumatischen Antrieb des Schalters einer zweiten Druckgasquelle mit geringerem Druck als das Löschgas zu entnehmen.In contrast, the invention consists in the compressed gas for in a novel way the pneumatic drive of the switch of a second compressed gas source with less Pressure to be taken as the extinguishing gas.

Bei Schaltern mit Lichtbogenlöschung durch strömendes Druckgas unterliegt nämlich das Löschgas ganz anderen BedingungenIn the case of switches with arc extinguishing by flowing pressurized gas, this is subject to the extinguishing gas completely different conditions

x5 als das zum Antrieb der Schaltvorrichtung verwendete Druckgas. Die erste Bedingung für das Löschgas ist hoher Druck während des Schaltvorganges, der nicht durch anderweitige Entnahme von Druckgas herabge-x5 than that for driving the switching device compressed gas used. The first condition for the extinguishing gas is high pressure during the switching process, which is not reduced by any other withdrawal of pressurized gas

ao drückt werden darf, da der hohe Druck für eine wirksame Lichtbogenlöschung und somit auch für die Betriebssicherheit der Anlage entscheidend ist. Ferner muß das Löschgas im Gegensatz zu dem Antriebsgas eine gewisse Reinheit besitzen, um eine Verschmutzung der Kontaktstellen zu verhüten. Schließlich wird es auch in vielen Fällen zweckmäßig sein, für die Lichtbogenlöschung nicht einfach Druckluft, sondern ein besonderes Gas mit hoher Löschwirkung zu verwenden, z. B. Kohlensäure, oder das Gas mit lichtbogenlöschenden Zusätzen, z. B. Tetra-ao may be pressed, since the high pressure for effective arc extinguishing and thus is also decisive for the operational safety of the system. Furthermore, the extinguishing gas In contrast to the drive gas, they have a certain purity in order to avoid contamination of the contact points. Finally, in many cases it will also be useful for arc extinguishing not simply using compressed air, but a special gas with a high extinguishing effect, z. B. carbonic acid, or the gas with arc-extinguishing additives such. B. Tetra

chlorkohlenstoff, zu versehen. Derartiges ber sonders gereinigtes oder sonst vorbereitetes Gas ist aber wesentlich teurer, und der Verbrauch an derartigem Gas muß aus wirtschaftlichen Rücksichten möglichst klein gehalten werden.chlorocarbon. Such ber But purified or otherwise prepared gas is much more expensive, and so is consumption such gas must be kept as small as possible for economic reasons.

Ganz anders liegen die Verhältnisse bezüglich des für den Schalterantrieb verwendeten Druckgases. Hier genügt irgendein beliebiges Gas, ζ. B. Druckluft, an dessen Reinheit und Zusammensetzung keinerlei besondere Anforderungen gestellt werden. Auch bezüglich der Höhe des Druckes liegen andere Bedingungen vor; während nämlich der Blasdruck verhältnismäßig hoch sein muß und in seiner Höhe von der Betriebsspannung und der Abschaltleistung des Druckgasschalters abhängt, ist es für den Antrieb vorteilhafter, einen niedrigeren Gasdruck zu verwenden, der lediglich von der Größe des Schaltweges und den zu bewegenden Massen abhängt. Würde man für den Antrieb auch den gleichen hohen Gasdruck verwenden wie für die Lichtbogenlöschung, so würde dies eine erhöhte Beanspruchung des Materials zur Folge haben, es würden starke Schläge entstehen, und es müßten besondere Vorkehrungen zum Abfangen der bewegten Teile getroffen werden, ganz abgesehen davon, daß ein unnötig hoher Verbrauch an Druckgas für den Antrieb eintreten würde.The situation with regard to that used for the switch drive is completely different Compressed gas. Any gas is sufficient here, ζ. B. compressed air, its purity and Composition no special requirements are made. Also with regard to the There are other conditions; while the blowing pressure is proportionate must be high and in its level of the operating voltage and the breaking capacity of the gas pressure switch depends, it is more advantageous for the drive to use a lower gas pressure that depends only on the size of the switching path and the masses to be moved. Would the same high gas pressure is used for the drive as for arc quenching, this would result in increased stress on the material, strong blows and it special precautions would have to be taken to intercept the moving parts, quite apart from the fact that an unnecessarily high Consumption of pressurized gas for the drive would occur.

Alle diese Nachteile werden durch die Er-All of these disadvantages are alleviated by the

findung beseitigt, da man bei getrennter Druckgasspeisung der Schaltvorrichtung und der Antriebsvorrichtung ohne weiteres in der Lage ist, für beide Verwendungszwecke unabhängig voneinander jeweils den geeignetsten Gasdruck und die günstigste Gasart zu wählen.finding eliminated, since one with separate compressed gas supply of the switching device and the drive device is readily able to independently for both purposes to choose the most suitable gas pressure and the cheapest type of gas from each other.

Die Erfindung bringt noch den weiteren Vorteil, daß man den pneumatischen Schalterantrieb unmittelbar an eine zentrale Kompressoranlage ohne besondere Sicherungsmaßnahmen anschließen kann. Während nämlich beim Fehlen oder zu geringem Druck des Löschgases der Unterbrechungslichtbogen stehen bleiben und den Schalter zerstören würde, also für diesen Verwendungszweck unter allen Umständen ein genügender Gasdruck vorhanden sein muß, kann man es unter Umständen ohne weiteres in Kauf nehmen, daß die Druckgasquelle des Schalterantriebes versagt. In diesem Fall geschieht weiter nichts, als daß der Schalter überhaupt nicht schaltet. Irgendeine Beschädigung an dem Schalter tritt hierbei unter keinen Umständen ein. Auch kann der Antriebsdruck ohne Schaden sich innerhalb gewisser Grenzen ändern, da dies lediglich geringe Änderungen der Schaltgeschwindigkeit zur Folge hat, so daß es ohne weiteres möglich ist, den Antrieb unmittelbar an irgendeine zentrale Kompressoranlage anzuschließen, die noch viele weitere Entnahmestellen hat, welche Druckschwankungen erzeugen können.The invention has the further advantage that one uses the pneumatic switch drive can be connected directly to a central compressor system without special safety measures. While namely If the extinguishing gas pressure is absent or insufficient, the interruption arc will stop and destroy the switch would, so for this purpose under all circumstances a sufficient gas pressure must be present, it can be easily accepted under certain circumstances that the compressed gas source of the switch drive fails. In this case nothing happens but the switch at all does not switch. Any damage to the switch will not occur under any circumstances a. The drive pressure can also change within certain limits without damage, since this only changes slightly the switching speed has the consequence, so that it is readily possible to the To connect the drive directly to any central compressor system that is still has many other tapping points, which can generate pressure fluctuations.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Abb. ι zeigt eine Druckgasspeisevorrichtung für pneumatisch betätigte Druckgasschalter, bei welcher zwei Druckgaskessel 1 und 2 vorgesehen sind, die durch ein Rückschlagventil 3 miteinander in Verbindung stehen. An dem Druckgasgefäß 1, aus dem das Druckgas zum Betätigen des Antriebes entnommen wird, endigt die Speiseleitung 4 eines Kompressors. An den Kessel 2, der das Druckgas für die Beblasung der Unterbrechungsstelle zwecks Löschung des Lichtbogens enthält, ist ein Rohr 7 geführt, das über ein Ventil 6 mit einer Druckgasflasche 5 in Verbindung steht. Ein Ventil 8 gibt dem Blasdruckgas den Durchtritt nach dem Rohr 11 und damit nach den Blasstellen des — in der Zeichnung nicht dargestellten — Schalters frei. Ein Ventil 9 steuert den Druckgasdurchtritt vom Kessel 1 nach der Leitung 12 für den Druckgasantrieb des Schalters. Die Ventile 8 und 9 sind über ein Gestänge 10 miteinander gekuppelt, so daß sie gemeinsam betätigt werden. Die Kupplung 10 kann so eingerichtet sein, daß sie z. B. bei Probeschaltungen, bei denen beim Leerschalten des Schalters nur das Antriebsventil 9 betätigt werden soll, aufgehoben werden kann. Gegebenenfalls können die Ventile 8 und 9 auch als Doppelventil zusammengebaut werden.Fig. Ι shows a compressed gas feed device for pneumatically operated compressed gas switches, in which two pressurized gas boilers 1 and 2 are provided through a check valve 3 are related to each other. On the pressurized gas vessel 1 from which the compressed gas for actuating the drive is withdrawn, the feed line 4 ends of a compressor. To boiler 2, which supplies the pressurized gas for blowing the interruption point contains for the purpose of extinguishing the arc, a pipe 7 is guided, which via a valve 6 with a pressurized gas bottle 5 communicates. A valve 8 gives the blown gas the passage to the pipe 11 and thus after the blow points of the switch - not shown in the drawing free. A valve 9 controls the passage of pressurized gas from the boiler 1 to the line 12 for the pressurized gas drive of the switch. The valves 8 and 9 are connected via a linkage 10 coupled together so that they are operated together. The clutch 10 can so be set up that they z. B. with trial circuits, where when you empty the Switch only the drive valve 9 is to be operated can be canceled. Possibly the valves 8 and 9 can also be assembled as a double valve.

Die Wirkungsweise def Anordnung ist folgende: Bei geschlossenem Ventil 6 strömt dem Kessel 1 durch das Rohr 4 Druckgas normalen Druckes zu. Dieses Druckgas tritt über das Rückschlagventil 3 nach dem Kessel 2 und füllt diesen ebenfalls auf. Sobald der Kessel 2 den gleichen Druck hat wie der Kessel 1, schließt sich das federbelastete Rückschlagventil 3. Desgleichen kann die Druckgaszufuhr durch das Rohr 4 abgestellt werden. Gesteuert durch das Rückschlagventil 3 oder durch sonstige Steuerungseinrichtungen öffnet sich dann das Ventil 6 der Druckgasflasche 5, und Druckgas hohen Druckes strömt aus dieser durch das Rohr 7 nach dem Kessel 2. Das in diesem befindliche Druckgas wird durch den Zusatz hohen Druckes auf den Blasdruck verdichtet, wobei sich nach Erreichen des Enddruckes das Ventil 6 wieder schließt. Werden nun die Ventile 8 und 9 geöffnet, so wird aus dem Rohr 11 Druckgas hohen Druckes nach den Schaltstellen strömen, während durch das Rohr 12 Druckgas normalen Druckes nach dem Druckgasantrieb geleitet wird. Durch die Kupplung 10 wird erreicht, daß beim öffnen des Ventils 9 zwangläufig auch das Ventil 8 für die Schalterbeblasung geöffnet wird. Die Kupplung 10 kann so eingerichtet sein, daß das Ventil 8 früher geöffnet wird als das Ventil 9, so daß bei Beginn der Schaltbewegung mit Sicherheit Druckgas mit genügendem Druck und in genügender Menge an den Schaltstellen vorhanden ist. Zur Leerschaltung wird das Ventil 9 allein betätigt.The mode of operation of the arrangement is as follows: When the valve 6 is closed, the boiler 1 flows through the pipe 4 pressurized gas normal pressure too. This pressurized gas passes through the check valve 3 after the boiler 2 and fills it up as well. As soon as the boiler 2 has the same pressure as the Boiler 1, the spring-loaded check valve 3 closes. The The supply of pressurized gas through the pipe 4 can be turned off. Controlled by the check valve 3 or by other control devices, the valve 6 of the pressurized gas cylinder 5 opens and pressurized gas high Pressure flows from this through the pipe 7 to the boiler 2. The one located in this Compressed gas is compressed to the blowing pressure by adding high pressure, whereby after reaching the final pressure the valve 6 closes again. If the valves 8 and 9 are now opened, the Tube 11 pressurized gas of high pressure to flow to the switching points, while through the Tube 12 pressurized gas normal pressure is passed after the pressurized gas drive. By the clutch 10 is achieved that when opening the valve 9 inevitably also the Valve 8 for the switch blowing is opened. The clutch 10 can be set up be that the valve 8 is opened earlier than the valve 9, so that at the beginning of Switching movement with certainty Pressurized gas with sufficient pressure and in sufficient quantity is available at the switching points. The valve 9 is actuated alone for switching to empty.

Wie aus Vorstehendem ersichtlich, verdichtet der aus der Druckgasflasche 5 entnommene Zusatz von Gas hohen Druckes das vom Kompressor erzeugte Gas niedrigeren Druckes auf den gewünschten Blasdruck, wodurch der Verbrauch von Druckgas aus der Druckgasflasche klein gehalten wird und zur Erzeugung des? Schaltdruckgases einstufige Kompressoren verwendet werden können. Die Bildung des zum Löschen des Lichtbogens dienenden Druckgases bzw. die Druck- no erhöhung des Gases normalen Druckes in dem Kessel 2 auf die Höhe des Blasdruckes kann auch durch elektrische Vorgänge, chemische Mittel, Zusatz flüssiger Luft, Kohlensäure oder auf sonstige Weise, z. B. durch Wärmezufuhr, erfolgen. Gegebenenfalls kann das vorverdichtete Druckgas dem einstufigen Kompressor über die Saugseite ein zweites Mal zugeführt werden, so daß dieser das Druckgas für die Lichtbogenlöschung in zwei Arbeitsperioden auf den gewünschten Bläsdruck bringt, während das Gas für denAs can be seen from the above, the compressed gas removed from the pressurized gas cylinder 5 is compressed Addition of high pressure gas the lower pressure gas generated by the compressor to the desired blowing pressure, whereby the consumption of pressurized gas from the pressurized gas cylinder is kept small and to generate the? Switching pressure gas single-stage Compressors can be used. The formation of the arc extinguishing serving compressed gas or the pressure no increase of the gas normal pressure in the boiler 2 to the level of the blowing pressure can also by electrical processes, chemical Means, addition of liquid air, carbonic acid or in some other way, e.g. B. by supplying heat. If necessary, can the pre-compressed gas is fed to the single-stage compressor via the suction side Times are supplied, so that this is the compressed gas for the arc extinguishing in two Brings working periods to the desired blowing pressure, while the gas for the

Schalterantrieb mit demjenigen Druck verwendet wird, der nach einstufiger Verdichtung vorhanden ist. Man wird zweckmäßig in letzterem Falle eine besondere Rohrleitung für das Druckgas zur Speisung der Schalterantriebe verlegen, die geringeren Druck führt als die Blasleitungen.Switch drive is used with the pressure that is achieved after single-stage compression is available. In the latter case, a special pipeline is expedient for the compressed gas to feed the switch drives, which leads to lower pressure than the blowpipes.

In Abb. 2 ist eine Anordnung gezeichnet, bei welcher die Druckgasversorgung einesIn Fig. 2 an arrangement is drawn in which the compressed gas supply of a

to Druckgasschalters mit Löschgas und Antriebsgas aus getrennten Druckgasflaschen 15 und 21 mit verschiedenem Druck erfolgt. An ein gemeinsames Zuführungsrohr 14 sind die drei Leitungen 24, die nach den drei Schaltstellen eines dreiphasigen Druckgasschalters führen, angeschlossen. Die Druckgaszuführung für die Lichtbogenlöschung erfolgt aus der Druckflasche 15 über ein Ventil 16 nach dem Verteilerrohr 14 hin. Das Verteiler-to compressed gas switch with extinguishing gas and drive gas from separate compressed gas bottles 15 and 21 with different pressures. The three lines 24, which lead to the three switching points of a three-phase compressed gas switch, are connected to a common feed pipe 14. The pressurized gas supply for the arc extinguishing takes place from the pressure bottle 15 via a valve 16 to the distributor pipe 14. The distribution

«o rohr 14 kann so groß gehalten werden, daß sein Rauminhalt für einen ganzen Löschvorgang ausreicht. Der Druckgaszustand bzw. die in der Druckgasflasche 15 befindliche Druckgasmenge wird durch eine Anzeigevorrichtung 17, die z. B. die Zahl der vorgenommenen Schaltungen anzeigt und so einen überblick über die entnommene Druckgasmenge gestattet, nach außen erkennbar gemacht. Statt nur eine einzige Druckgasflasche 15 zur Druckgasversorgung des Schalters anzuordnen, kann man auch, wie auf der rechten Seite der Abb. 2 punktiert angedeutet, eine weitere Druckgasflasche 18 mit einem Ventil 19 und einer Anzeigevorrichtung 20 versehen. Die Einrichtung kann hierbei so getroffen werden, daß entweder beide Druckgasflaschen 15 und 18 gemeinsam auf den Druckgasschalter arbeiten oder daß beispielsweise die Druckgasflasche 18 die Druckgasflasche 15 bei deren Entleerung ersetzt. Das Umstellen der Druckgasversorgung auf eine andere Flasche kann von Hand oder automatisch erfolgen. Die Schalterventile und Relais werden zweckmäßig auf dem Ventil der Druckgasflasche angeordnet und elektrisch ferngesteuert. Das Ventil 16 der Druckgasflasche 15 kann als Reduzierventil ausgebildet sein, so daß dem Schalter selbst Druckgas von ganz bestimmtem Druck zugeführt wird. Die Druckgasflasche 21, die von der Löschgasversorgung vollständig getrennt ist, speist über ein Ventil 22 und eine Leitung 23 den Schalterantrieb mit Druckgas geringeren Druckes, so daß man bei der Ausbildung der Antriebsvorrichtung auf den für die Lichtbogenlöschung erforderlichen Gasdruck keine Rücksicht zu nehmen braucht.«O tube 14 can be kept so large that its volume is sufficient for an entire extinguishing process. The pressurized gas state or the amount of pressurized gas in the pressurized gas cylinder 15 is indicated by a display device 17 which, for. B. indicates the number of circuits made and thus allows an overview of the amount of compressed gas withdrawn, made visible to the outside. Instead of arranging only a single pressurized gas cylinder 15 for supplying pressurized gas to the switch, a further pressurized gas cylinder 18 with a valve 19 and a display device 20 can also be provided, as indicated by dotted lines on the right-hand side of FIG. The device can be made so that either both pressurized gas bottles 15 and 18 work together on the pressurized gas switch or that, for example, the pressurized gas cylinder 18 replaces the pressurized gas cylinder 15 when it is emptied. Switching the compressed gas supply to another bottle can be done manually or automatically. The switch valves and relays are expediently arranged on the valve of the pressurized gas cylinder and electrically controlled remotely. The valve 16 of the pressurized gas cylinder 15 can be designed as a reducing valve so that the switch itself is supplied with pressurized gas at a specific pressure. The pressurized gas cylinder 21, which is completely separated from the extinguishing gas supply, feeds the switch drive with pressurized gas of lower pressure via a valve 22 and a line 23, so that the gas pressure required for the arc extinguishing need not be taken into account when designing the drive device.

Man kann auch die Leitung 23 über ein Reduzierventil an das Verteilerrohr 14 anschließen. The line 23 can also be connected to the distributor pipe 14 via a reducing valve.

Um zu verhindern, daß der Schalter betätigt wird, wenn kein Löschgas zur Verfügung steht, ordnet man zweckmäßig eine Sperrvorrichtung an, welche während des Auswechselns der Flasche 15 bzw. der Flaschen 15 und 18 das Schalten verhindert. Dies ist erforderlich, da der Antrieb von einer anderen Druckgasquelle aus gespeist wird.To prevent the switch from being operated when no extinguishing gas is available stands, it is appropriate to arrange a locking device, which during the replacement of the bottle 15 or the Bottles 15 and 18 prevent switching. This is necessary because the drive is from a another source of pressurized gas is fed from.

Claims

Patent claims:

1.Electric switch with arc extinguishing and actuation by compressed gas, characterized in that the compressed gas for the pneumatic drive of the switch with a second compressed gas source lower pressure than the extinguishing gas is withdrawn.

2. Electrical switch according to claim 1, characterized in that at each Switch two pressurized gas containers are provided, one of which is the pressurized gas Actuation of the drive and the other contains the extinguishing compressed gas.

3. Electrical switch according to claim 1 and 2, characterized in that both Vessels pressurized gas is supplied to normal pressure, the pressurized gas in the extinguishing vessel by special means higher pressure is compressed.

4. Electrical switch according to claim 3, characterized in that the compression of the extinguishing gas takes place at higher pressure through chemical or electrical processes.

5. Electrical switch according to claim 3, characterized in that the compression the extinguishing gas is carried out at a higher pressure through a pressurized gas cylinder and through pressure-dependent devices from Pressure state of the extinguishing gas in the container is made dependent.

6. Electrical switch according to claim 1 to 5, characterized in that the The valve for actuating the drive and the valve for controlling the extinguishing gas are coupled together so that they are together be operated.

7. Electrical switch, the extinguishing gas of which is taken from a pressurized gas cylinder, according to claim 1 and 5, characterized by a locking device which during prevents the switch from switching when the bottle is replaced.

1 sheet of drawings