DE641604C - Schaltanordnung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
6. FEBRUAR 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21c GRUPPE 35

Frida Strauß geb. Ruppel in Frankfurt, Main

- -. - Schaltanordnung

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. März-1934 ab

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung, bei welcher eine mit einem Leistungsschalter in Reihe liegende Unter-. brechungsstelle früher geöffnet wird als der Leistungsschalter.

Es ist bekannt, einen Hochspannungsluftschalter mit einem Ölschalter derart zusammenarbeiten zu lassen, daß die Unterbrechung des Lichtbogens in Öl erst nach .einer gewissen Zeit, auf die Unterbrechung des Luftkontaktes folgend, eingeleitet wird. Der Zweck der Anordnung besteht darin, eine Verschmutzung des Öles beim Ölschalter trotz häufigen Schaltens zu verhüten. Hierbei sind beide Schalter als Leistungsschalter ausgebildet und für die volle Abschaltleistung bemessen. '

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, für die Vbrunterbrecbungsstelle einen Trennschalter zu verwenden, der für die volle Betriebsspannung der gesamten Schaltanordnung bemessen ist; während der Leistungsschalter für eine geringere Spannung bemessen ist. In elektrischen Hochspannungsanlagen iwird nämlieh ohnehin jeder Leistungsschalter mit mindestens einem Trennschalter versehen. Man braucht daher für die Anordnung gemäß der Erfindung keine zusätzlichen Schaltorgane, sondern kann diese ohnehin yorhandenen gewöhnlichen Trennschalter für die Vorunterbrechung verwenden. - Es ist dazu weiter nichts erforderlich, als den Trennschalter so zu steuern, daß cr-beim Ausschaltvorgang vor dem Leistungsschalter geöffnet wird. Diese Steuerungsart ist für Trennschalter neuartig und ergibt als weiteren Vorteil die Möglichkeit, den Leistungsschalter für eine geringere Spannung als die Betriebsspannung der Gesamtanordnung zu bemessen, da die sog. Wiederkehrspannung, die für di4 Bemessung des Leistungsschalters maßgebend ist, von dem zur Vorunterbrechung verwendeten und für die volle Betriebsspannung bemessenen Trennschalter aufgenommen wird.

Diese vorteilhafte Wirkung ist bei der üblichen nacheilenden Öffnungsbewegung der Trennschalter nicht vorhanden, weil dort die ganze Abschaltleistung von dem Leistungsschalter aufgenommen werden muß. Dies gilt auch für eine bekannte Kombination eines mit kurzem Schaltweg versehenen D ruckgas-Schalters mit einem nacheilenden Trennschalter, wo auch nur die nach dem Abblasen des Druckgases erforderliche Spannungstrennung durch den Trennschalter bewirkt wird, während die Wiederkehrspannung noch von dem Druckgasschalter aufgenommen werden muß.

Gegenüber allen diesen bekannten Anordnungen ergibt die Erfindung eine höhere Leistungsfähigkeit bzw. einen wesentlich kleineren und billigeren Leistungsschalter unter Verwendung eines ohnehin erforderlichen Trennschalters, also ohne zusätzlichen Bedarf von Schaltelementen.

Die zur Erzielung der günstigsten Ergebnisse erforderliche Voreilung des Trennschalters hängt von der Art des Leistungs-

schalters ab und kann leicht durch Versuche im Einzelfall ermittelt werden. Bei Flüssigkeitsschaltern, bei denen der Unterbrechungsvorgang längere Zeit dauert, ist die genaue Einhaltung der Voreilzeit nicht so wichtig. Dies trifft besonders zu bei kleinen Stromstärken. Im Interesse des einfachen Aufbaues ist es gegebenenfalls erwünscht und zulässig, die S ehalt vorgänge gleichzeitig einzuleiten, so daß eine Entriegelungsvorrichtung für beide Vorgänge ausreicht. Der zeitliche Verlauf der Einzelvorgänge kann jeweils der günstigsten Wirkung der Einzelschaltstelle entsprechend geregelt werden. Die Konstruktion des Trennschalters ist ebenso wie die des Leistungsschalters beliebig, doch, wird man zweckmäßig Lufttrennschalter verwenden. Beide Schalter können räumlich getrennt liegen; auch können beide Schalter zu einer konstruktiven Einheit zusammengebaut werden.

Besonders günstig gestaltet sich das Zusammenarbeiten von Trennschaltern und Leistungsschaltern, wenn beide pneumatisch angetrieben werden. Dann kann man in günstigster Weise die Bewegung des Leistungsschalters gegen die des Trennschalters pneumatisch, regeln und verriegeln." So kann z.B. die Druckgaszuführung so gestaltet werden, daß bei einem Öffnen des Ventils stets zuerst der Trennschalter und dann erst der Leistungsschalter geöffnet wird. Der Zeitabstand der beiden Schalter öffnungen läßt sich, pneumatisch, mechanisch oder auch elektrisch bzw. in Kombination dieser Einrichtungen erreichen. .

Eine günstige Anordnung ergibt sich auch dann, wenn die Schalter durch Druckgas angetrieben sind und dasselbe Druckgas, das zum Antrieb der Schalter dient, die Kontakte des Trennschalters bei der Unterbrechung bebläst. Hierdurch kann der Trennschalter zu einem Leistungsschalter ausreichender Leistung, z. B. für Normalstrom, werden und kann im Zusammenarbeiten mit einem Flüssigkeitsleistungsschalter alle Schaltungen bis zum. Überstrom allein übernehmen. Bei allen Ausführungsmöglichkeiten ist es wesentlich, daß beide Schalter in gewünschter Reihenfolge unterbrechen. Die Voreilzeit der Öffnung des Trennschalters vor dem Leistungsschalter kann eine bestimmte sein.. Sie kann sich auch in Abhängigkeit von dem Abschaltstrom ändern.

Der unvermeidliche Lichtbogen am Trennschalter ist in keiner Weise schädlich, da seine Brenndauer stets sehr kurz ist. Um Schädigungen durch seine Wärmeentwicklung und Lichtwirkung zu vermeiden, kann er abgeschirmt werden oder in geeigneten Isolierbehältern eingeschlossen werden. .

Die entsprechende Bewegung des Lcistungsschalterkontaktes braucht nicht in ihrem Verlaufe-von der Bewegung des Trerinschalterkontaktes beeinflußt zu werden. Es ist vielmehr von Vorteil, wenn der Leistungsschalterkontakt sich, nachdem er durch die Bewegung des Trennschalterkontaktes aus-■ gelöst worden ist, so bewegt, daß die Löschung auf günstigste Weise erfolgt. Die Schaltbewegung im Leistungsschalter wird dann nur durch seine Eigenart und Arbeitsweise bestimmt.

In der Zeichnung sind einige der möglichen Ausführungsformen, dargestellt.

Die Abb. 1 zeigt einen gekapselten Flüssig-keitsschalter 1 in Verbindung mit dem Trennschalter 2. Beim Öffnen des Schaltmessers 3 · wird die Ausschaltfeder 7 des Leistungsschalters, die durch den Isolierstoffanschlag S zusammengedrückt war, frei und nimmt das Schaltstück4-5 mit. Dabei entsteht ein Licht-" bogen zwischen den Trennschalterkontakten 3 und. 4, der durch einen Kamin 12 abgeschirmt wird. Erst jetzt trennen sich die Kontakte S und 6, die durch eine schwächere Feder 10 zusammengehalten waren. Außer dem Lichtbogen zwischen den Kontakten 3 und 4 entsteht der zweite Lichtbogen zwischen den Kontaktens und 6 des Flüssigkeitsleistungsschalters, der auf bekannte Art in der Kammer 11 zum Erlöschen gebracht wird, wodurch auch der Bogen zwischen den Kon- , takten 3 und 4 erlischt. Die wiederkehrende Spannung kann keine Zündung herbeiführen, da der Abstand zwischen den Kontakten 3 und 4 inzwischen groß genug geworden ist. Die Stromzuleitungen sind 13 und 14.

Die Abb. 2 zeigt die Verbindung eines Druckgasschalters 1 mit dem Schubtrennschalter 2. Die Trennung · erfolgt zunächst zwischen den Kontakten 3 und 4. Die Schutzhülle 12 ist derart beweglich angeordnet \ und mit dem Schaltstück 4-5 verbunden, daß sie vom Anschlag 15 des Schaltstiftes 3 mitgenommen wird, nachdem dieser einen Teil seines Weges zurückgelegt hat. Dabei erfolgt die Trennung der Kontakte 5 und 6, und der zwischen ihnen entstehende Lichtbogen wird durch das Druckgas, das durch den hohlen Isolator 16 zugeführt wird, gelöscht. Das Schaltstück 4-5 braucht nicht aus dem Isolator 16 herauszutreten, so daß kein Druckgas an der Einführungsstelle dieses Schaltstückes entweichen kann.

Die Abb. 3 stellt eine Verbindung dar zwischen einer Sicherungsanordnung 1 und dem Trennschalter 2. Bei der dargestellten Anordnung sind zwei ungleich starke Sicherungselemente parallel geschaltet, Beispielsweise soll die * Sicherung 18 schwächer als die Sicherung 17 sein. Im eingeschalteten

Claims (12)

Zustand fließt der Strom durch beide Sicherungen über die Kontakte 4, die am Isolierkörper 19 befestigt sind, und durch dasTrennmesser 3. Beim Öffnen des Trennschalters 2 wird zunächst die Sicherung 17 stromlos. Ist der abzuschaltende Strom gering, so erfolgt die Unterbrechung durch den Trennschalter, indem der Lichtbogen zwischen 3 und 4 erlischt. Bei größerem Strom schmilzt die Sicherung ι S durch und löscht den Lichtbogen zwischen 3 und 4. Die Abb. 4 zeigt die Verbindung eines Druckgasschalters 1 mit der Gaserzeugung während des Schaltvorganges und einem ,5 Schubtrennschalter 2. Beim Ausschalten wird zuerst der Trennschalter 2 durch die Auslösung des Kraftspeichers 20 geöffnet. Nach einem bestimmten Wege des Schaltstiftes 3 bzw. des Pleuels 22 stößt der Ansatz 23 gegen die Auslösevorrichtung 24 des zweiten Kraftspeichers 21. Dieser Kraftspeicher bewegt nun den Kompressionskolben 25 im Isolierzylinder 26 und den Pleuel 27, der den Kontakt 5 aus dem festen Düsenkontakt 6 herausbewegt. Diese Bewegungen sind von der Bewegung des Schaltstückcs 3 unabhängig und verlaufen derart, daß optimale Löschungsverhältnisse an der U'ntcrbrcchungsstelle 5-6 erreicht werden. Es wird meistens vorteil- J0 haft sein, beide Kraftspeicher gleichzeitig auszulösen, damit die. Kompressionszeit nicht zu kurz wird, und nur den Einsatz der Bewegung des Schaltstückes 4-5 durch eine zusätzliche Auslösung mittels des Ansatzes 23 zu bewirken. PaTEX T ANSPRÜCHE:

1. Schaltanordnung, bei welcher eine mit dem Leistungsschalter in Reihe liegende Unterbrechungsstelle früher geöffnet wird als der Leistungsschalter, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorunterbrechungsstelle ein Trennschalter dient, der für die volle Betriebsspannung der gesamten Schaltanordnung bemessen ist, während der Leistungsschalter für eine geringere Spannimg bemessen ist.

2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Unterbrechung größerer Stromstärken die Voreilung des Trennschalters, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Stromstärke, verringert wird.

3· Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreilung des Trennschalters so gering bemessen ist, daß der Leistungsschalter · gleichzeitig oder ' angenähert gleichzeitig mit ihm unterbricht.

4. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch Vorrichtungen, die den Zeitunterschied der beiden Unterbrechungen selbsttätig abhängig von der Stromstärke einstellen.

5. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Leistungsschalters in Abhängigkeit vom Trennschalter selbsttätig, vorzugsweise elektromagnetisch, er- 7« folgt.

6. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bewegung des Trennschalters der Schaltvorgang im selbsttätig arbeitenden Leistungsschalter so eingeleitet wird, daß nach dem Öffnen des Trennschalters um einen bestimmten Weg der Leistungsschalter unterbricht.

7. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennschalter ein Lufttrennschalter, insbesondere Schubtrennschalter, verwendet wird.

8. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschalter mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegbar ist, derart, daß er sich bei hohen Spannungen schneller bewegt.

9. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine derartige Steuerung der Schaltbewegung, daß der Trennschalter zunächst nur auf einen bestimmten begrenzten Abstand trennt und erst nach dem Öffnen des Leistungsschalters weiter trennt.

10. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschalter als Leistungstrennschalter too ausgebildet ist.

11. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Trennschalters den Leistungsschalter mitbewegen oder dessen Festhaltung freigeben. ·

12. Schaltanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstelle (3,4) des Trennschalters in einer mit dem bewegten Schalttcil (5) des Lei- no stungsschaltcrs verbundenen Hülle (12) sitzt (Abb. 2).

Hierzu 1 Hlatt Zeichnungen