DE647572C - Compressed air drive for electrical switches with a safety device - Google Patents
Compressed air drive for electrical switches with a safety deviceInfo
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- DE647572C DE647572C DEN36164D DEN0036164D DE647572C DE 647572 C DE647572 C DE 647572C DE N36164 D DEN36164 D DE N36164D DE N0036164 D DEN0036164 D DE N0036164D DE 647572 C DE647572 C DE 647572C
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
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- H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
- H01H33/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator
- H01H33/32—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using fluid actuator pneumatic
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Description
In einer elektrischen Schaltanlage mit Druckluftantrieb stellt man die Bedingung, daß der Druck, der zum Betrieb der Schalter zur Verfügung steht, stets konstant gehalten werden soll. Um dies zu erreichen, versieht man die Anlage mit einem Druckregelschalter, der am Windkessel angebaut ist und bei ungenügendem Druck am Anfang der Druckleitungen die Druckzufuhr zu den Schaltern unterbindet oder einreguliert.In an electrical switchgear with compressed air drive, the condition is set, that the pressure that is available to operate the switch is always kept constant shall be. To achieve this, the system is equipped with a pressure control switch, which is attached to the air tank and, if there is insufficient pressure, at the beginning of the pressure lines the pressure supply to the switches is prevented or regulated.
Da der Druckregelschalter sich in der NäheBecause the pressure control switch is close
des Windkessels befindet, reguliert er den Druck an dieser Stelle der Druckluftleitung.of the air chamber is located, it regulates the pressure at this point in the compressed air line.
Die Druckluftleitungen, die vom Windkessei zum Schalter führen, weisen vielfach
große Längen auf, so daß eine Beschädigung dieser langen Leitung durchaus im Bereich
des Möglichen liegt. Wird aber eine derartige Leitung schadhaft, so bedingt dies
einen Druckabfall hinter der Fehlerstelle zum Antrieb hin, der von dem Druckregelschalter
am Windkessel zunächst nicht erfaßt wird.
Um ein Einschalten des Leistungsschalters bei einem derartig entstandenen unzureichenden
Druck, der den Schalter nicht vollständig durchziehen kann und daher zu schweren Betriebsschäden
führt, zu verhindern, schlägt die Erfindung die Anwendung einer Unterdrucksicherung
vor.The compressed air lines that lead from the wind chamber to the switch are often of great length, so that damage to this long line is quite possible. If, however, such a line becomes defective, this causes a pressure drop downstream of the fault point towards the drive, which is initially not detected by the pressure control switch on the air chamber.
In order to prevent the circuit breaker from being switched on in the event of insufficient pressure resulting from this, which cannot pull the switch completely through and therefore leads to severe operational damage, the invention proposes the use of a vacuum protection device.
Diese Unterdrucksicherung wird im Gegensatz zu Sicherheitsventilen, die sich, da sie normalerweise immer ruhen, festsetzen oder klemmen können, bei jedmaligem Betrieb der Druckluftleitung in Bewegung gesetzt und ist imstande, den anfänglichen Ein-' schaltdruck der Druckluft zu kontrollieren.This vacuum protection is in contrast to safety valves, because they can normally always rest, seize or jam, with every operation the compressed air line is set in motion and is able to handle the initial input ' control the switching pressure of the compressed air.
Im einzelnen stellt sich die Erfindung an einem Druckluftantrieb für elektrische Schalter, bei dem ein federbelasteter Kolben der Arbeitsdruckluft einen Nebenweg an die Außenluft freigibt, wenn der Druck, die zum Ausschalten notwendige Höhe nicht erreicht, wie folgt dar:In detail, the invention relates to a compressed air drive for electrical switches, in which a spring-loaded piston of the working compressed air releases a bypass to the outside air when the pressure required for the Turn off the necessary height not reached, as follows:
Der Antriebszylinder für den Schalter wird erfindungsgemäß mit der Sicherungseinrichtung zu einer Einheit unmittelbar vereinigt, so daß die in den Antriebszylinder eintretende Druckluft bei ausreichendem Druck einen Nebenkplben betätigt, dessen Bewegung den Luftablaß aus dem Antriebszylinder sperrt. Ist jedoch der Druck nicht ausreichend, so bleibt der Nebenkolben in Ruhe und hält dadurch einen Luftweg frei, der vom Antriebszylinder zu einem Sperrkolben führt, auf den die Druckluft einwirken kann, wenn der Antriebskolben die Mündungsstelle dieses Luftweges in dem Antriebszylinder nach einer kurzen Bewegung freigegeben hat. Es wird dann der Sperrkolben bewegt und dadurch ein Luftablaß aus dem Antriebszylinder ins Freie geöffnet.According to the invention, the drive cylinder for the switch is equipped with the safety device directly united into a unit, so that the entering into the drive cylinder If the pressure is sufficient, compressed air actuates a secondary valve, the movement of which causes the Locks the air discharge from the drive cylinder. However, if the pressure is not sufficient, so the secondary piston remains at rest and thus keeps an air path free, which leads from the drive cylinder to a locking piston on the the compressed air can act when the drive piston the opening point of this airway has released in the drive cylinder after a short movement. The locking piston is then moved and thereby an air vent is opened from the drive cylinder to the outside.
Um ein Wirksamwerden der Sicherungseinrichtung nach begonnener Einschaltbewegung durch Druckabfall während des Einschaltvorganges zu verhindern, wird gemäß der weiteren Erfindung eine Verbindungsleitung zwischen dem oberen Teil des Zylinder-To ensure that the safety device becomes effective after the switch-on movement has started to prevent by a pressure drop during the switch-on process, is according to the further invention a connecting line between the upper part of the cylinder
raumes und der Rückseite des das unmittelbare Abblasen der Druckluft aus dem Antriebszylinder verhindernden Sperrkolbens vorgesehen, durch die ein Druckausgleich zwischen den beiden Seiten des Sperrkolbens herbeigeführt und der unter regelbarem Federdruck stehende Sperrkolben in seiner dem Luftablaß verschließenden Lage gehalten wird.space and the back of the direct blow-off of the compressed air from the drive cylinder preventive locking piston provided, through which a pressure equalization between the two sides of the locking piston brought about and the locking piston standing under adjustable spring pressure in his the position closing the air outlet is held.
to Dadurch, daß die Sicherungseinrichtung mit dem Schalter zu einer Einheit unmittelbar vereint ist, ist auch eine Absicherung der Verbindungsleitung zwischen Schaltventil und Druckluftzylinder vorgenommen. Man kann daher auch nicht durch Betätigung der Ventile eine Einschaltbewegung des Druckluftzylinders vornehmen, wenn die Rohrleitung zwischen Betätigungsventil und Druckluftzylinder beschädigt ist.To by the fact that the safety device with the switch to a unit directly is united, there is also a safeguarding of the connecting line between the switching valve and compressed air cylinders. Therefore, one cannot press the Valves make a switch-on movement of the compressed air cylinder when the pipeline between the actuating valve and the compressed air cylinder is damaged.
Die kurze Ruckbewegung, die der Druckluftkolben ausübt, bis die Prüfwirkung der angebauten Unterdrucksicherung erfolgt, ist deswegen besonders vorteilhaft, weil damit die durch eine längere Ruhezeit des Antriebes an den Führungsstellen eingetretene Verschmutzung beseitigt wird und die Kontrollwirkung erst in einem Augenblick einsetzt, in dem alle evtl. Undichtigkeiten im Zylinder und seinen Leitungen voll zur Wirkung kommen. The short jerk that the compressed air piston exerts until the test effect of the built-on vacuum protection is therefore particularly advantageous because it the pollution caused by a longer idle time of the drive at the guide points is eliminated and the control effect only starts in a moment in which all possible leaks in the cylinder and its lines come into full effect.
Das erfindungsgemäße Ventil in Form einerThe valve according to the invention in the form of a
Unterdrucksicherung ist in den Abb. 1 bis 6 in zwei Ausführungsformen wiedergegeben.Vacuum protection is shown in Figs. 1 to 6 in two embodiments.
In den Abb. 1 bis 5 sind die drei charakteristischen Betriebsstellungen der ersten Ausführungsform gezeigt.In Figs. 1 to 5 the three characteristic ones are Operating positions of the first embodiment shown.
Die dem Druckluftantrieb zuströmende Luft tritt bei 1 in den Kolbenraum des Antriebes ein.The air flowing into the compressed air drive enters the piston chamber of the drive at 1 a.
Die Luft füllt hierbei zunächst den Raum aus, der in Abb. 1 punktiert angedeutet ist. Der von der Luft ausgeübte Druck wirkt also auf die Fläche des Kolbens und die Flächen zweier Kolbenschieber e und i. In Abb. 1 ist der Antriebskolben α in seiner untersten Stellung gezeigt, in der er den Kanal η verschließt. Ist der auf die Kolbenfläche wirksame Druck normal d. h. entspricht dieser Druck dem für den Antrieb erforderlichen, so wird durch diesen Druck über den Luftkanal 0 der Gegendruck der Feder d des Kolbenschiebers t' überwunden und der Kolbenschieber e nach oben gedrückt. In dieser oberen, in Abb. 2 gezeigten Stellung des Kolben-Schiebers e verschließt dieser den zu dem Kolben i führenden Luftkanal n. Wie aus Abb. 1 ersichtlich ist, war in Abb. 1 dieser Luftweg η am Kolben e vorbei frei. Der Kolben e ist zu diesem Zwecke mit einer Aussparung versehen.The air initially fills the space that is indicated in Fig. 1 with dotted lines. The pressure exerted by the air thus acts on the surface of the piston and the surfaces of two piston slides e and i. In Fig. 1, the drive piston α is shown in its lowest position, in which it closes the channel η. If the pressure acting on the piston surface is normal, ie if this pressure corresponds to that required for the drive, the counterpressure of the spring d of the piston valve t 'is overcome by this pressure via the air channel 0 and the piston valve e is pushed upwards. In this upper position of the piston slide e shown in Fig. 2, it closes the air channel n leading to the piston i . As can be seen from Fig. 1, this air path η past the piston e was free in Fig. 1. The piston e is provided with a recess for this purpose.
Der Druck der Feder d, der auf dem Kolben e lastet, ist durch die Schraube c, der Druck der Feder h, der auf dem Kolben i lastet, durch die Schraube g einstellbar.The pressure of the spring d, which bears on the piston e , can be adjusted by the screw c, the pressure of the spring h, which bears on the piston i , can be adjusted by the screw g.
Ist nunmehr die Leitung zwischen Windkessel und Druckluftantrieb schadhaft geworden, so daß der Druck am Eingang zum Druckluftantrieb in unzulässiger Weise absinkt, so wird nunmehr die Unterdrucksicherung in folgender Weise gemäß Abb. 3 wirksam. If the line between the air tank and the compressed air drive has now become defective, so that the pressure at the entrance to the compressed air drive drops in an impermissible manner, the vacuum protection is now activated effective in the following way according to Fig. 3.
Da der Druck nicht ausreichend ist, wird der Gegendruck der Feder d durch den Luftdruck nicht überwunden, und der Kolbenschieber e bleibt in der unteren Lage stehen. Gelangt nun der Hauptkolben α aus der unteren gestrichelten Lage in die obere ausgezogene Lage (Abb. 3), so ist nunmehr der Luftkanal η freigegeben, der die Druckluft aus dem Kolbenraum heraus an dem Kolbenschieber e vorbei durch den Kanal p nach außen abführt und eine Druckentlastung des Kolbens bewirkt. Durch den Druck über den Kanal η ist hierbei der Gegendruck der Feder h überwunden und der Kolben i zurückgedrängt worden, d. h. nunmehr wird auch die zuströmende Luft von 1 unmittelbar durch die Kanäle m und p nach außen abgeführt. Es sinkt nunmehr der Hauptkolben a wieder nach unten ab, und die Druckluft wird unmittelbar abgeleitet.Since the pressure is not sufficient, the counter pressure of the spring d is not overcome by the air pressure, and the piston valve e remains in the lower position. If the main piston α now moves from the lower dashed position to the upper extended position (Fig. 3), the air channel η is now released, which discharges the compressed air from the piston chamber past the piston valve e through the channel p to the outside and a Pressure relief of the piston causes. Due to the pressure via the channel η , the counterpressure of the spring h has been overcome and the piston i has been pushed back, ie now the air flowing in from 1 is also discharged to the outside directly through the channels m and p. The main piston a now sinks down again and the compressed air is discharged immediately.
Um den Kolben i in der in Abb. 3 gezeigten Stellung zu halten, ist immer ein gewisser Druck in dem Kanalrohr /> notwendig, der durch die abströmende Druckluft geliefert wird.In order to keep the piston i in the position shown in Fig. 3, a certain pressure is always necessary in the sewer pipe />, which is supplied by the compressed air flowing out.
Dieser Druck wird durch eine' Drosselschraube / geregelt, die den Luftaustritt aus dem Kanal p an die Außenluft regelt.This pressure is regulated by a throttle screw / which regulates the air outlet from duct p to the outside air.
Hat die Luft in der eben beschriebenen Weise an der Unterdrucksicherung abgeblasen, so wird der die Schaltanläge Bedienende genötigt, die Fehlerstelle in der Leitung zu suchen.If the air has blown off at the vacuum protection in the manner just described, so the operator of the switchgear is forced to close the fault in the line Looking for.
Bei Loslassen des kurzzeitig betätigten Einschaltdruckknopfes ist aber die Luftzufuhr zum Antrieb überhaupt unterbrochen, so daß nunmehr die Unterdrucksicherung in die Ausgangslage zurückgehen kann.When the briefly actuated switch-on pushbutton is released, the air supply is activated interrupted to drive at all, so that now the vacuum protection in the Starting position can go back.
Die Betätigung des Druckluftantriebes no wird in der Regel durch ein einmaliges Auslösen des Einschaltventils über einen Druckknopf erfolgen, so daß dem Antrieb zur Betätigung ein Druckluftstrahl von geringer Dauer zugeführt wird, dessen Druckhöhe beim Eintritt in den Antrieb durch die Unterdrucksicherung kontrolliert wird.The actuation of the compressed air drive no is usually triggered by a single triggering of the on-off valve via a push button take place, so that a compressed air jet of short duration is fed to the drive for actuation, the pressure level of which is controlled by the vacuum protection when entering the drive.
Während der eigentlichen Antriebsschaltbewegung wird sich aber ein Druckabfall im Kolbenraum ergeben können, der seinerseits nicht zu einem nachträglichen Auslösen der Unterdrucksicherung führen darf, da sonstDuring the actual drive switching movement, however, there will be a pressure drop in the Piston chamber can result, which in turn does not lead to a subsequent triggering of the Vacuum protection, otherwise
die Bewegung der Schaltertraverse beispielsweise gerade beim Berühren der Vorkontakte des Schalters gehemmt werden könnte, was, wie bereits vorher ausgeführt, zu schweren Schalterbeschädigungen führen kann.the movement of the switch traverse, for example, when touching the pre-contacts of the switch could be inhibited, which, as already mentioned, can be difficult Switch damage.
Ein einmal in der Einschaltung befindlicher Antrieb muß also unbedingt durchgeschaltet werden.Once the drive is switched on, it must be switched through will.
Um nun ein durch Druckabfall während ίο der Antriebsbewegung verursachtes nachträgliches Wirksamwerden der Unterdrucksicherung zu verhindern, wird erfindungsgemäß eine Verbindungsleitung zwischen dem oberen Teil des Druckluftkolbenraumes, in dem der Kolben α gleitet, und dem Schieberkolben, i geschaffen, die dazu dient, während des Einschaltvorganges den nach außen führenden Luftkanal p durch den Kolben i zu sperren.In order to prevent the vacuum safety device from subsequently becoming effective as a result of the pressure drop during the drive movement, a connecting line is created according to the invention between the upper part of the compressed air piston chamber, in which the piston α slides, and the slide piston, i , which is used during the switch-on process to block air duct p leading to the outside through piston i.
Die Wirkungsweise einer derart ausgerüsteten Unterdrucksicherung gemäß den Abb. 4, 5 und 6 ist folgende: The mode of operation of a vacuum protection device equipped in this way according to Figs. 4, 5 and 6 is as follows :
Der bei normalen Druckverhältnissen durch die bei 1 eintretende Druckluft nach oben bewegte Kolben verschließt zunächst (im I.Teil der Schaltbewegung) die Verbindungsleitung k zwischen dem Hauptkolbenraum und dem Kolben i der Unterdrucksicherung.The piston, which is moved upwards by the compressed air entering at 1 under normal pressure conditions, initially closes (in the first part of the switching movement) the connecting line k between the main piston chamber and the piston i of the vacuum protection.
Ist die Unterdrucksicherung im normalen Betrieb, d. h. gemäß Abb. 2 (Kolben e ist nach oben getreten, Kolben i sperrt den Ausgangsweg p), so wird ein Abblasen der Druckluft bei Nachlassen des Druckes nach Beginn der Einschaltung, während des Schaltvorganges, dadurch unmöglich gemacht, daß die durch den Kanal η an dem abfallenden Kolben e vorbeistreichende Luft daran gehindert wird, den Kolben i zurückzudrücken, da der auf der Rückseite des Kolbens i auftretende Luftdruck gleich dem Luftdruck auf der Vorderseite des Kolbens wird und die Rückbewegung des Kolbens i durch die Feder h verhindert wird.If the vacuum safety device is in normal operation, i.e. according to Fig. 2 (piston e has moved up, piston i blocks the exit path p), then it is impossible to blow off the compressed air when the pressure drops after switching on, during the switching process that the η through the duct flowing past the falling piston e air is prevented from i to press back the piston, since the i occurring air pressure becomes equal to the air pressure on the front of the piston on the back of the piston and the return movement of the piston i by Spring h is prevented.
Es ist durch Freigeben des Verbindungsrohres k (der Kolben α ist inzwischen in Abb. 5 weiter nach oben gekommen) zwischen der Rückseite und der Vorderseite des Kolbens i ein Ausgleichen der wirksamen Luftdruckverhältnisse eingetreten, und der Kolben i sperrt unter Wirkung der Feder h die Ausgangsleitung p ab.By releasing the connecting pipe k (the piston α has meanwhile moved further up in Fig. 5) between the rear and the front of the piston i, the effective air pressure conditions are balanced, and the piston i blocks the outlet line under the action of the spring h p from.
Ist aber der anfängliche Druck zur Antriebsbetätigung nicht ausreichend gewesen, so tritt, wie vorher beschrieben, die Unterdrucksicherung gemäß Abb. 6 in Tätigkeit und verhindert eine Einschaltung des Antriebes überhaupt.However, if the initial pressure to actuate the actuator was not sufficient, as previously described, the vacuum protection according to Fig. 6 is activated and prevents the drive from being switched on at all.
Die Unterdrucksicherung der Erfindung ist sowohl als Einheit konstruktiv mit dem Zylinder zusammen herstellbar wie getrennt auszuführen und nach Bedarf an den Druckluftzylinder anzuschließen.The vacuum protection of the invention is constructive both as a unit with the cylinder can be produced together as well as carried out separately and if required to the compressed air cylinder to connect.
Sie ist derart wirksam, daß bei unzulässig niedrigem Einschaltdruck nur ein geringes Anrücken des Antriebes erfolgen "kann, bis die Höhe der Luftablaßleitung η durch die Unterkante des Kolbens erreicht wird. Dieser kleine Weg ruft aber keine nennenswerte Traversenbewegung am Schalter hervor, die einer unzulässigen Abstandsverringerung zwischen den Kontakten im Schalter gleichkäme.It is so effective that if the switch-on pressure is inadmissibly low, the drive can only move slightly until the height of the air discharge line η is reached through the lower edge of the piston would be the same between the contacts in the switch.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEN36164D DE647572C (en) | 1934-01-09 | 1934-01-09 | Compressed air drive for electrical switches with a safety device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEN36164D DE647572C (en) | 1934-01-09 | 1934-01-09 | Compressed air drive for electrical switches with a safety device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE647572C true DE647572C (en) | 1937-07-07 |
Family
ID=7347186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEN36164D Expired DE647572C (en) | 1934-01-09 | 1934-01-09 | Compressed air drive for electrical switches with a safety device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE647572C (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2578204A (en) * | 1948-05-14 | 1951-12-11 | Allis Chalmers Mfg Co | Dumping valve for expediting reverse movements of fluid motors |
US2578349A (en) * | 1948-05-14 | 1951-12-11 | Allis Chalmers Mfg Co | Dump valve for a circuit breaker pneumatic motor |
DE1056232B (en) * | 1952-12-03 | 1959-04-30 | Calor Emag Elektrizitaets Ag | Continuous pressure gas control valve for pressure medium-operated electrical switches |
-
1934
- 1934-01-09 DE DEN36164D patent/DE647572C/en not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2578204A (en) * | 1948-05-14 | 1951-12-11 | Allis Chalmers Mfg Co | Dumping valve for expediting reverse movements of fluid motors |
US2578349A (en) * | 1948-05-14 | 1951-12-11 | Allis Chalmers Mfg Co | Dump valve for a circuit breaker pneumatic motor |
DE1056232B (en) * | 1952-12-03 | 1959-04-30 | Calor Emag Elektrizitaets Ag | Continuous pressure gas control valve for pressure medium-operated electrical switches |
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