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Anlage zum Betrieb mehrerer Lichtbogenlöschvorrichtungen Es sind Löschvorrichtungen
vorgeschlagen worden, die aus einem engen, in eine oder mehrere Expansionsräume
miindenden Löschkanal bestehen, in welchen zum Zwecke der Lichtbogenlöschung beim
Abschaltvorgang eine kleine, in unmittelbarer \ achbarschaft des Löschkanals bereit
gehaltene Flüssigkeitsmenge durch einen äußeren Druck hineingedrückt wird. Die Zuführung
der Löschflüssigkeit erfolgt dabei derart und die die Flüssigkeit in der Nachbarschaft
des Löschkanals bereit haltende Flüssigkeitszuführungseinrichtung ist derart ausgebildet,
daß das Eindringen der Flüssigkeit in den Löschkanal der mit der Wechselstromfrequenz
erfolgenden Volumenänderung des Lichtbogens folgen kann, d. h. die Flüssigkeit muß
Beschleunigungszeiten erreichen, die in der Größenordnung der Halbperiodendauer
des Wechselstromes liegen.
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Wesentlich für die Löschwirkung dieser Einrichtung ist es, daß die
Löschflüssigkeit bei jedem Unterbrechungsvorgang unter einen bestimmten äußeren
Druck gesetzt wird, d. h. unter einen .Druck, der dem inneren Druck entgegenwirkt,
welcher von den vom Lichtbogen innerhalb des Löschkanals entwickelten Gasen ausgeht.
Infolge dieses äußeren Löschdruckes kann die Expansion der Gase aus dem Löschkanal
während der ganzen Lichtbogenlöschung, insbesondere also über die stromlosen Pausen
des Wechselstromlichtbogens, aufrechterhalten werden. Die Erfindung betrifft eine
Anlage zum Betrieb- mehrerer solcher Löscheinrichtungen und: ermöglicht die zentrale
Erzeugung eines Löschdruckes für sämtliche Löscheinrichtungen der Anlage.
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Gemeinsame Zuführungsleitungen für gasförmige Löschmittel sind bei
Schaltern mit Lichtbogenlöschung durch strömendes Druckgas bekannt. Da Gas im Vergleich
mit Flüssigkeit sehr geringe Trägheit und Reibung aufweist und expandieren kann,
so ist es auch mit langen Zuführungsleitungen möglich, in der Löschvorrichtung eines
Druckgasschalters die erforderliche Zuflußgeschwindigkeit des Gases zu erzielen.
Bei einem Löschmittel, das als geschlossene Flüssigkeit zugeführt und erst durch
den Lichtbogen verdampft wird, ist dies jedoch nicht möglich.
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Es ist ein Schalter bekannt, bei dem geschlossene Flüssigkeitsstrahlen
durch Druckgas, welches. von einem Kompressor erzeugt wird, in den zu löschenden
Lichtbogen gedrückt werden. Bei jedem Löschvorgang wird dabei der ganze vorhandene,
in einem geräumigen Flüssigkeitsbehälter befindliche Flüssigkeitsvorrat in Bewegung
gesetzt.
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Die Erfindung besteht darin, daß zwecks Verteilung des zentral erzeugten
Löschdruckes auf die sämtlichen Löschvorrichtungen der Anlage die Flüssigkeitszuführungseinrichtungen
der einzelnen Löschvorrichtungen über Absperrorgane, die beim Abschaltvorgang geöffnet
werden, an eine in der
Schaltanlage verlegte, ständig unter Druck
befindliche gerneinsaine ' Druckmittelleitung angeschlossen sind.
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Bei dieser Einrichtung dient, zum Unter-' schied von den bekannten
Löschmittelleiturigen, das Druckmittel in der Leitung nur dazu,, um nach Öffnen
des Absperrorgans deii," Speicher zu spannen, welchen die Flüssigkeitszuführungseinrichtung
zum Löschkanal darstellt. Der Bewegungsvorgang während der Lichtbogenlöschung spielt
sich ganz zwischen dem Flüssigkeitsspeicher und dem Löschkanal ab, so daß für das
Eindringen der Flüssigkeit in den Löschkanal Beschleunigungszeiten erreichbar sind,
die in der Größenordnung der Halbperiodendauer des Wechselstromes liegen.
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Die Einrichtung hat auch den Vorzug, daß man für die Druckerzeugungsanlage
nur mäßige Drücke anzuwenden braucht und sie nebstbei noch zu anderen Zwecken, z.-B.
für die Druckmittelspeisung von Schalterantrieben, Signalen oder Verriegelungseinrichtungen,
ausntljzen kann. In Schaltanlagen, wo solche Druckmittelleitungen zu den genannten
Zwecken schon vorhanden sind, kann man an diese die Löschvorrichtungen bzw. deren
Flüssigkeitszuführungseinrichtungen anschließen.
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Die gemeinsame Druckmittelleitung kann nach der weiteren Erfindung
als Druckgasleitung ausgebildet sein, wobei die Flüssigkeitszuführungseinrichtungen
der einzelnen Unterbrechungsvorrichtungen an die Druckgasleitung mit Hilfe von Übersetzungseinrichtungen
angeschlossen sind, die den Gasdruck in Flüssigkeitsdruck umwandeln.
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Es ist besonders zweckmäßig; in die zu den einzelnen Unterbrechungsvorrichtungen
abzweigenden Leitungen Druckübersetzungseinrichtungen einzubauen. Man kann auf diese
Weise den für die Löschvorrichtung benötigten Druck"der je nach der Ausbildung der
Löschvorrichtung selbst und der abzuschaltenden Leistung und Spannung einen gewissen
Mindestwert nicht unterschreiten darf, auf jeden beliebigen Betrag herabmindern,
für welche die gemeinsame Leitung bemessen wird. Da die Menge der in die Unterbrechungsvorrichtung
zu fördernden Flüssigkeitsmenge sehr klein ist, ist auch bei großer Druckübersetzung
der Druckmittelverbrauch in der gemeinamen Leitung nur klein. Diese Druckübersetzung
ist insbesondere vorteilhaft bei Verwendung einer Druckgasleitung. Als Druckflüssigkeit
können an sich beliebige Flüssigkeiten, z. B. Wasser und Öl, Verwendung finden;
als Druckgas kann Druckluft, Kohlensäure usw. verwendet werden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. i zeigt eine als Flüssigkeitsv erteilungsleitung ausgebildete gemeinsame DruckmittelylQitung;
nach Fig. 2 ist die Druckmittelleitung 741s Druckgasleitung ausgebildet; Fig. 3
zeigt ;,diAusführung einer zum Anschluß der ,; schvorrichtung nach Fig. 2 benutzten
Über-''`etzungseinrichtung im einzelnen.
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In Fig. i ist io die gemeinsame Druckflüssigkeitsleitung, die z. B.
als Ringleitung ausgebildet ist. Sie wird aus einem Flüssigkeitsbehälter ii zentral
gespeist. In dem Flüssigkeitsbehälter befindet sich oberhalb der Flüssigkeit ein
Druckgasraum 12. An diesen können wahlweise entweder Druckgasflaschen 13 über Drucktninderungsventile
14 oder ein Kompressor i5 angeschlossen werden. i6 bis 22 sind Zweigleitungen, an
welche die Löschvorrichtungen von Schaltern angeschlossen sind. An die Zweigleitung
16 ist z. B. die Löschvorrichtung 23 angeschlossen. Diese ist in der Zeichnung nur
schematisch unter Weglassung der Kontakte bzw. des Sicherungsdrahtes gezeichnet,
bei deren Öffnung bzw. Durchschmelzen der Lichtbogen durch den Löschkanal hindurchgezogen
wird. Vor der Löscheinrichtung 23 befindet sich das Ab-
sperrventil 2q., welches
in Abhängigkeit vom Unterbrechungsvorgang z. B. von dem Auslöser des Schalters gesteuert
wird. Diese Steuerung ist in der Zeichnung nicht angegeben. Vor dem Absperrorgan
24. ist an die Zweigleitung 16 der Windkessel 25 angeschlossen, der den Zweck hat,
die Druckstöße, die durch den Lichtbogen in die Zweigleitung 16 kommen, auszupuffern.
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Die Ringleitung io wird durch den Behälter i i ständig mit einer Flüssigkeit
gefüllt gehalten, die unter einem bestimmten Druck, beispielsweise einem Druck von
i5Atm., steht. Wenn z. B. der Schalter 23 den Auslösebefehl bekommt, öffnet sich
zunächst selbsttätig das Ventil 2,4, wodurch die Flüssigkeit aus der Ringleitung
io durch die Zweigleitung 16 in den Löschkanal der Löscheinrichtung 23 hineingepreßt
wird. Hierauf erfolgt die Schaltstiftauslösung, und der durch den Löschkanal hindurchgehende
Stift zieht durch den flüssigkeitsgefüllten Kanal einen Lichtbogen hindurch, der
in der eingangs beschriebenen Weise gelöscht wird. Der Windkessel 25 wirkt dabei
als Speicher, der die Übertragung der raschen Druckstöße auf die Ringleitung io
verhindert und gleichzeitig ermöglicht, daß die Flüssigkeit möglichst trägheitslos
den Druckschwankungen im Löschkanal folgt und diesen-immer gefüllt hält.
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In Fig. 2 ist die gemeinsame Druckmittelleitung mit 3o bezeichnet.
31 ist ein Druckgasbehälter, an den wieder wahlweise eine Druckgasflasche
32 oder ein Kompressor 33 angeschlossen sein kann. 34 bis 37 sind
Zweigleitungen,
an welche über besondere Übersetzungseinrichtungen die Löschvorrichtungen der einzelnen
Schalter angeschlossen` sind. Z. B: ist an die Zweigleitung 34 die: Löscheinrichtung
38 über die Übersetzungseinrichtung 39 angeschlossen. 4o ist ein-Flüssigkeitsbehälter
und 41 das Absperrorgan, welches in Abhängigkeit vom Schaltvorgang gesteuert wird.
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Die Übersetzungseinrichtung 39 ist in Fig. 3 im einzelnen dargestellt.
In einem Gehäuse befindet sich, ein Kolben 42, der durch eine Feder 43 in der gezeichneten
Stellung gehalten wird. An den kleinen Zylinder 44 ist Tiber eine Flüssigkeitsleitung45
der Behälter 46 angeschlossen, der bis zur Marke 47 mit Flüssigkeit, z. B. Wasser,
gefüllt ist. Über die Druckleitung 48 ist an den Zylinder 44 die Löschvorrichtung
49 angeschlossen. Bei 5o ist an die Druckleitung 48 ein Organ zur Stiftauslösung
des Schalters angeschlossen, z. B. ein Membranschalter, der durch den Flüssigkeitsdruck
betätigt wird.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 2 und 3 ist nun folgende:
Die Verteilungsleitung 30 ist ständig durch den Gasbehälter 31 mit Gas, z.
B. Luft von einem bestimmten Druck, z. B. von 2 Atm., gefüllt. Der Druck kann verhältnismäßig
sehr niedrig sein, was für die Ausführung der Verteilungsleitung und der Absperrventile
41 günstig ist. Wenn ein Schalter, z. B. der Schalter 38, den Auslösebefehl bekommt,
wird zunächst das Absperrventil 41 selbsttätig geöffnet. Hierdurch strömt durch
die Zweigleitung 34 Luft von 2 Atm. Druck in den großen Zylinder der Übersetzungseinrichtung
39 und drückt auf die große Kolbenfläche des Kolbens 42. Der Kolben geht nun nach
unten und übersetzt dabei den Druck in einen Flüssigkeitsdruck von z. B. 15 Atm.,
da der kleine Zylinder 44 aus dem Behälter 46 ständig mit Flüssigkeit, z. B. Wasser,
gefüllt ist. Diese Flüssigkeit von 15 Atm. Druck wird nun durch die Druckleitung
48 in die Löschvorrichtung .19 hineingedrückt. Sobald der Druck von 15 Atm. an der
Stelle 50 vorhanden ist, wird mittels dort angebrachten Membranschalters
der Schaltstift des Schalters ausgelöst. Dieser wird durch den Löschkanal der Vorrichtung
49 hindurchgezogen und zieht dort den Unterbrechungslichtbogen, der in der bekannten
Weise gelöscht wird. Nach vollzogener Abschaltung wird das Ventil 41 selbsttätig
wieder geschlossen und dadurch gleichzeitig die Verhindung des Zylinders 39 oberhalb
des Kolbens mit der Außenluft hergestellt. Der Kolben geht nun unter der Wirkung
der Feder 43 wieder nach aufwärts und gibt in der höchsten Stellung :lie Mündung
der Zuflußleitung 45 frei, so daß sich der Zylinder 4.4 wieder mit Flüssigkeit füllen
kann. Die Einrichtung ist sodann für die nächste Abschaltung bereit.