DE680032C

DE680032C - Compressed gas switch for high voltages with a cut-off arc burning in the open air

Info

Publication number: DE680032C
Application number: DEA84372D
Authority: DE
Inventors: Paul Thiemes
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-10-02
Filing date: 1937-10-03
Publication date: 1939-08-21

Description

Druckgasschalter für hohe Spannungen mit in freier Luft brennendem Abschaltlichtbogen Es sind bereits Druckgasschalter bekannt, bei denen der Unterbrechungslichtbogen in freier Luft gezogen wird. Diese Schalter haben gegenüber solchen, bei denen die Druckluftbeblasung des Lichtbogens in einer besonderen geschlossenen Hülle aus Isolierstoff vorgenommen wird, den Vorteil einer wesentlich geringeren Bauhöhe, so daB derartige Schalter auch für sehr hohe Spannungen betriebsfertig mit der Eisenbahn an ihren Aufstellungsort gebracht werden können, leas bei der geschlossenen Bauweise bei hohen Spannungen nicht mehr der Fall ist.Compressed gas switch for high voltages with burning in the open air Cut-off arc Compressed gas switches are already known in which the interruption arc is drawn in the open air. These switches have compared to those where the Compressed air blowing of the arc in a special closed envelope made of insulating material is made, the advantage of a significantly lower overall height, so that such Switches also for very high voltages ready for use with the railroad at their Installation site can be brought, leas in the case of the closed construction high voltages is no longer the case.

Bei einer bekannten Form von Druckgasschaltern mit in freier Luft brennendem Abschaltlichtbogen ist die Anordnung so getroffen, daß die Schaltkontakte mit kalottenförmigen Gasleitkörpern, sog. Schaltköpfen, versehen sind, welche au's Isolierstoff bestehen und vorzugsweise eine düsenförmige Öffnung aufweisen, hinter welcher die Spitze der beweglichen Schaltkontakte beim Abschaltvorgang zurückgezogen wird, während das Druckgas aus den Kalotten ausströmt. Die Schaltköpfe der beiden Schaltkontakte sitzen an den Enden von als Druckgasleitungen ausgebildeten Schwenkarmen, die von drehbaren Isolatoren getragen werden. Der Abschaltvorgang verläuft dabei in der Weise, daB zunächst die in der Einschaltstellung als Druckkontakte aufeinanderliegenden Schaltkontakte durch besondere Druckgasantriebe oder in ähnlicher Weise in ihre Ausschaltstellung in den Schaltköpfen zurückgezogen werden und sich gleichzeitig oder annähernd gleichzeitig die beiden Schwenkarme der Schaltköpfe nach Art eines Drehtrennschalters auseinanderbewegen, wodurch nach der Löschung des in freier Luft brennenden Lichtbogens zwischen die Kontakte die erforderliche Lufttrennstrecke gelegt wird.In a known form of gas pressure switch with in the open air burning cut-off arc, the arrangement is made so that the switching contacts with dome-shaped gas guide bodies, so-called switching heads, are provided, which au's Insulating material and preferably have a nozzle-shaped opening behind which retracts the tip of the movable switching contacts during the shutdown process while the compressed gas flows out of the domes. The switching heads of the two Switching contacts are located at the ends of swivel arms designed as compressed gas lines, which are supported by rotating isolators. The shutdown process takes place in such a way that initially the pressure contacts in the switched-on position lie on top of one another Switching contacts by special compressed gas drives or in a similar way in their Switch-off position in the switch heads are withdrawn and at the same time or almost simultaneously the two swivel arms of the switching heads in the manner of a Move the rotary disconnector apart, whereby after the deletion of the arc burning in the open air between the contacts Air separation distance is laid.

Die Bewegung der verhältnismäßig schweren Schaltköpfe und Schwenkarme mit Hilfe der Drehisolatoren, die, da es sich in dW Regel um Schalter handelt, die im Freien aufgestellt werden, aus keramischem Material (Porzellan, Steatit o. dgl.) bestehen, führt jedoch zu einer verhältnismäßig großen mechanischen Beanspruchung dieser Isolatoren und bereitet gewisse Schwierigkeiten in bezug auf die Verbindung der erforderlichen Konstruktionsteile mit den keramischen Isolatoren.The movement of the relatively heavy switching heads and swivel arms with the help of the rotary isolators, which, since these are usually switches, which be placed outdoors, made of ceramic material (porcelain, steatite, etc.) exist, but leads to a relatively high mechanical stress these isolators and presents certain difficulties in terms of connection the necessary construction parts with the ceramic insulators.

Aus diesem Grunde wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Schaltköpfe feststehend in einer solchen Entfernung voneinander anzuordnen, daß die zwischen den sich 'in der Einschaltstellung berührenden Kontakten in der Ausschaltstellung bestehende Luftstrecke zur Lichtbogenlöschung ausreichend ist, und die zur endgültigen Unterbrechung erforderliche große Lufttrennstrecke durch sich an die Schaltköpfe anschließende, in bekannter Weise nach der Lichtbogenlöschung öffnende Trennschalter zu bilden. Bei einer solchen Ausbildung führen lediglich die eigentlichen Schaltkontakte in den Schältköpfen eine verhältnismäßig sehr kurze Schaltbewegung aus, wobei nur geringe Massen zu bewegen sind, während die große Masse der Schaltköpfe in Ruhe verharrt. Die anschließende Bewegung der Trennschalter bereitet keine Schwierigkeiten.For this reason it is proposed according to the invention, the switching heads to be arranged stationary at such a distance from each other that the between the contacts that touch in the switch-on position in the switch-off position the existing air gap is sufficient to extinguish the arc, and that for the final Interruption of the required large air separation distance through itself to the switching heads subsequent disconnector that opens in a known manner after the arc has been extinguished to build. With such a training, only the actual switching contacts lead a relatively very short switching movement in the peeling heads, with only small masses are to be moved, while the large mass of the switching heads is at rest persists. The subsequent movement of the circuit breakers does not present any difficulties.

Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Some exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i sind i und 2 zwei Schaltköpfe der vorbeschriebenen Art, die auf den hohlen Isolatoren 3 und 4 fest montiert sind und durch die Isolatoren hindurch die erforderliche Druckluft zugeführt erhalten. An dem der Leistungsunterbrechungsstrecke entgegengesetzten Ende tragen sie Kontakte 5 und 6 für die Schaltmesser 7 und 8 der Trennschalter, die ihrerseits auf den Isolatoren 9 und io drehbar gelagert sind und mittels isolierender Zugstangen i i und 12 betätigt werden. Der Antrieb für diese Zugstangen kann in der Grundplatte 13 untergebracht werden.In the embodiment according to Fig. I, i and 2 are two switching heads of the type described above, which are fixedly mounted on the hollow insulators 3 and 4 and receive the required compressed air supplied through the isolators. They have contacts at the end opposite the power interruption path 5 and 6 for the switch blades 7 and 8 of the disconnectors, which in turn are on the insulators 9 and io are rotatably mounted and operated by means of isolating tie rods i i and 12 will. The drive for these tie rods can be accommodated in the base plate 13 will.

Eine andere Ausführungsform zeigt Abb.2, bei der nur ein Trennmesser vorgesehen ist. Dieses Trennmesser ist wieder auf einem Isolator g drehbar gelagert und wird durch einen Isolator 14 betätigt, und zwar dadurch, daß der Isolator eine Drehbewegung ausführt. Diese Anordnung hat gegenüber einer Betätigung durch Zugstangen den Vorteil einer geringeren Massenwirkung, so daß die Herstellung dieses Betätigungsorgans aus keramischem Material mit Vorteil möglich ist. Die Ubertragung der Drehbewegung des Isolators 14 auf das Trennmesser 7 kann auf verschiedene Weise erfolgen. In der Zeichnung ist angenommen, daß der Isolator eine Schnecke 15 in Drehung versetzt, während das zugehörige Schneckenrad 16 mit dem Schaltmesser 7 verbunden ist. Das Antriebsorgan für den Isolator 14 kann in der Grundplatte 13 eingebaut sein.Another embodiment is shown in Fig.2, in which only one cutting knife is provided. This cutting knife is again rotatably mounted on an insulator g and is actuated by an insulator 14, namely by the fact that the insulator executes a rotary movement. Compared to actuation by means of tie rods, this arrangement has the advantage of a lower mass effect, so that this actuating element can advantageously be manufactured from ceramic material. The rotary movement of the insulator 14 can be transmitted to the cutting knife 7 in various ways. In the drawing it is assumed that the insulator sets a worm 15 in rotation, while the associated worm wheel 16 is connected to the switching blade 7. The drive element for the insulator 14 can be built into the base plate 13 .

Da es sich hier um Druckluftschalter handelt, so liegt es nahe, die Druckluft auch zum Antrieb der Betätigungsorgane für die Trennschalter zu verwenden. Unter der Voraussetzung, daß Druckluft als Antriebsmittel dient, ist weiter Gegenstand der Erfindung, das von der Druckluft betätigte Antriebsorgan für die Schaltmesser des Trennschalters mit den Schaltköpfen konstruktiv zu vereinigen und auf dem gleichen Isolator anzuordnen. Die Druckluft kann dann dem Betätigungsorgan durch die gleiche Leitung zugeführt werden, die die Schaltköpfe speist. Ein derartiges Ausführungsbeispiel zeigt die Abb.3. Darin sind i und 2 die beiden Schaltköpfe, 3 und 4 die diese tragenden Isolatoren, 9 ein weiterer Isolator, der den festen Kontakt für das Trennmesser trägt. Das Trennmesser selbst ist auf dem mittleren Isolator 3 drehbar angebracht und wird durch irgendeine beliebige Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit von den Schaltköpfen betätigt.Since this is a compressed air switch, it stands to reason that the Compressed air can also be used to drive the actuators for the circuit breakers. Provided that compressed air is used as the drive means is also a subject of the invention, the actuated by the compressed air drive member for the switch blade of the disconnector to unite constructively with the switching heads and on the same To arrange isolator. The compressed air can then the actuator through the same Line are fed, which feeds the switching heads. Such an embodiment Figure 3 shows. In it, i and 2 are the two switching heads, 3 and 4 are the ones carrying them Insulators, 9 another insulator, which is the fixed contact for the cutting knife wearing. The cutting knife itself is rotatably mounted on the central insulator 3 and is driven by any drive device depending on the Switch heads operated.

Eine weitere Ausführung, bei der zur Herstellung der Trennstrecke kein eigentliches Schaltmesser zur Verwendung kommt, sondern bei der der Isolator für den Trennschalterkontakt selbst bewegt wird, ist in Abb. 4 dargestellt. Die Bezeichnungen der Schaltköpfe und ihrer Träger sind die gleichen wie in den bisherigen Abbildungen. Neben diesen Schaltköpfen sind die Schwenkisolatoren 9 und iö gelagert, deren Schwenkung auf pneumatischem Wege erfolgt. Ein Beispiel eines solchen Bewegungsmechanismus ist angedeutet. Er besteht aus zwei Kolben 17 und i8, die mittels einer Zahnstange i9 starr verbunden sind und sich in den Druckzylindern 20 und 2i bewegen. Im Eingriff mit der Zahnstange i9 befindet sich das Zahnrad 22, welches mit der Isolatorfassung 23 starr verbunden ist; beide Teile drehen sich um die Achse 24. Die Stromzuführung zu dem Trennschalterkontakt 25 erfolgt mittels einer biegsamen Leitung 26, deren anderes Ende irgendwo in der Schaltanlage, z. B. an der Sammelschiene 27, befestigt ist. In der Zeichnung ist der rechte Schwenkisolator ausgeschaltet, der linke eingeschaltet gezeichnet.Another version for producing the isolating distance no actual switch blade is used, but the isolator for the circuit breaker contact itself is shown in Fig. 4. the The designations of the switching heads and their carriers are the same as in the previous ones Illustrations. In addition to these switching heads, the swivel isolators 9 and iö are mounted, their pivoting takes place pneumatically. An example of such a movement mechanism is indicated. It consists of two pistons 17 and i8, which by means of a rack i9 are rigidly connected and move in the pressure cylinders 20 and 2i. In engagement with the rack i9 is the gear 22, which is with the isolator socket 23 is rigidly connected; both parts rotate around axis 24. The power supply to the circuit breaker contact 25 takes place by means of a flexible line 26, whose other end somewhere in the switchgear, e.g. B. on the busbar 27 attached is. In the drawing, the right swivel isolator is switched off, the left one is switched on drawn.

Weiter können nach der Erfindung die Schaltköpfe und ihre Isolatoren auf einem besonderen Traggestell angeordnet sein, das zweckmäßigerweise die Druckluftbehälter enthält bzw. aus diesen gebildet ist, wobei dieses Traggestell so ausgebildet ist, daß es bei ausgeschalteten Trennschaltern aus dem Spannungsbereich herausgefahren werden kann. Hierdurch wird die Anordnung besonderer Trennschalter in der Anlage, die sonst nötig sind, um an den Leistungsschaltern Arbeiten vornehmen zu können, gespart. Hierfür eignet sich die Ausführungsform nach Abb. q..Furthermore, according to the invention, the switching heads and their insulators be arranged on a special support frame, which is expediently the compressed air tank contains or is formed from these, wherein this support frame is designed so that it be moved out of the voltage range when the disconnectors are switched off can. This makes the arrangement of special disconnectors in the system that would otherwise are necessary to be able to work on the circuit breakers, saved. The embodiment according to Fig. Q .. is suitable for this.

Eine andere Art Ausführungsform zeigt schließlich noch die Abb. 5. Bei dieser sind die beiden Schaltköpfe i und 2 auf Isolatoren 3 und q. aufgebaut, diese wiederum auf einem aus zwei rohrförmigen Druckluftbehältern gebildeten Traggestell. Mit den Leistungsschalterteilen i und z sind die Trennmesser 7 und 8 nebst ihren Antriebsorganen verbunden, die mit den feststehenden Kontakten 5 und 6 zusammenarbeiten, die beispielsweise auf feststehenden Isolatoren 9 und io oder auf Meßwandlern angeordnet oder sonst irgendwie in der Schaltanlage befestigt sein können. Bei dieser Anordnung braucht lediglich dem auf dem fahrbaren Traggestell 28, 29 angeordneten Teil Druckluft zugeführt werden.Another type of embodiment is finally shown in Fig. 5. In this case, the two switching heads i and 2 are on isolators 3 and q. built up, these in turn on a support frame formed from two tubular compressed air tanks. With the circuit breaker parts i and z, the cutting blades 7 and 8 are together with their Drive elements connected, which work together with the fixed contacts 5 and 6, which are arranged, for example, on stationary insulators 9 and io or on transducers or otherwise fixed in the switchgear. With this arrangement only the part arranged on the mobile support frame 28, 29 requires compressed air are fed.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Compressed gas switch for high voltages with in free Air burning cut-off arc in which the switching contacts are switched off be withdrawn in special switch heads and means are provided by after the arc has been extinguished, there is a safe voltage disconnection through appropriate Special air separation distances are effected, characterized in that the switching heads (i, 2) are fixedly arranged at such a distance from one another are that the switching contacts touching in the switched-on position are in the switched-off position have a separation distance sufficient for arc extinction, the Voltage disconnection by connecting to the switching heads after the arc has been extinguished opening disconnector (7) is effected. z. Arrangement according to claim i, characterized in that that the switching knife (7) of the disconnector is mounted on special supports (9, io) are and by tie rods (11, 12) made of insulating material from one to the grounded Base plate (i3) of the switch arranged, preferably pneumatic drive device be operated. 3. Arrangement according to claim i, characterized in that the on Separating knife mounted on special insulators by one from the base plate preferably pneumatically rotated isolator (Fig. 2). q .. Arrangement according to claim i, characterized in that the cutting knife to the supports (3, q.) carrying the switching heads and supported by the base plate are driven by tension or rotary isolators. 5. Arrangement according to claim i, characterized in that swivel isolators are arranged as disconnectors, around an axis mounted on the base plate by means of a preferably pneumatic one Drive can be swiveled (Fig. 4). 6. Arrangement according to claim i, characterized in that that the cutting knife is mounted on the supports carrying the switching heads and by means of Pneumatic drive devices also arranged on these supports be actuated (Fig. 3 and 5). 7. Arrangement according to claim i to 6, characterized in that that the switching heads and the disconnector parts connected to them on one mobile frame are arranged so that they are in the off position of the switch can be removed from the voltage range (Fig. 4 and 5).