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Druckluftantrieb für einen Leistungsschalter Es sindLeistungsschalter
bekannt, bei denen das Einschalten nüt Druckluft erfolgt, während das Ausschalten
durch eine- Kraftfeder geschieht, -die durch das Auslösen eines S chaltschlosses
in Tätigkeit tritt und durch das Zurückholen der Druckluftantriebseinrichtung in
die Aus-Stellung wieder aufgeladen wird. Will man einen Schalter dieser Gattung
auch für eine Kurztrennung verwenden, so ergeben sich Schwierigkeiten. Der Ausschalthub
ist vexhältnisinäßig groß, und es wird für eine Aus#Einschaltung eine unzulässig
lange Zeitdauer benötigt, namentlich, wenn es sich um Schalter handelt, die in Reihe
mit der eigentlichen Leistungsschaltstelle noch eine Lufttrennstrecke mit besonderem
Schaltorgan be-
sitzen. Die Stroinunterbrechung muß aber so -kurz gehalten
werden, daß die am Netz angeschlossenen Betriebseinrichtungen keine Störungen erleiden.
Die Lufttrennstrecke braucht hierbei nicht betätigt zu werden, d. h. es ist
nicht nötig, daß der Schalter hierbei seinen Ausschaltweg vollständig zurücklegt.
Der Betrieb muß unbeanstandet weiterlaufen, wenn die Ursache des Kurzschlusses durch
die kurze Stromunterbrec4:ung beseitigt ist. Es sind weiterhin Leistungsschalter
mit Kurztrennting _bekannt, bei denen auch die Kurztrennung mit Druckluft geschieht.
Diese Schalter haben aber keine Unterteilung des Schalterantriebes in einen Druckluftantrieb
zum Einschalten und einen Kraftspeicherantrieb zum Ausschalten. Auch ist der bekannte
Aufbau recht vielteilig und umständlich.
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Im Gegensatz zu diesen bekannten Einrichtungen betrifft die Erfindung
einen Druckluftantrieb für einen Leistungsschalter mit Kurztrennung der Kontakte,
mit dessen Hilfe das Einschalten des Schalters sowie die Kurztrennung über einen
Verstellkolben durchgeführt wird, während die endgültige, Aussehaltung durch eine
über ein Schaltschloß wirkende Aussehaltfeder erfolgt, die nach endgültiger Ausschaltung,
bei dem Zurückholen des Druckluftantriebes in die Ausschaltstellung gespannt wird.
Die Erfindung erstreckt sich hierbei darauf, daß die Kurztrennung der Kontakte in
der Weise durchgeführt wird, daß der auf Ausschalten beeinflußte Druch:-luftantrieb
in Abhängigkeit von der Ausschaltbewegung des Schaltgestänges selbstifftig auf Einschalten
umgesteuert wird, während diese
Umsteuerung unterbleibt, sobald
das endgültige Ausschalten durch die Federspannung über (las Schaltschloß erfolgt.
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Durch die besondere Unterteilung des Antriebes für den beweglichen
Schaltkontakt in einen Druckluftantrieb für die Kurztrennung, bei dem die Druckluftzufuhr
durch die Ausschaltbewegung des Schaltgestanges auf Einschalten unigesteuert wird,
und in einen Ausschaltvorgang durch eine über ein Schaltschloß wirkende Druckfeder,
wobei eine Umsteuerung der Druclzltiftzufuhr unterbleibt, wird gegerlüber den bekannten
Druckluftantrieben eine wesentliche Vereinfachung, insbesondere in der Druckgasleitungsführung,
erzielt. Es sind nur nvei Einlaßorgane züm VerstellIzolben vorhanden, und außer
der Druckgaszuflußleitung sind keine Rohrleitungen erforderlich. Auch hat man, da
die Umsteuerung in Abhängigkeit von der Stellung ues Schaltgestän es geschieht,
die Gewähr, daß die Umkehr der Ausschaltbewegung erst dann erfolgt, wenn die einzelnen
Schaltglieder einen bestimmten Mindestweg zurückgelegt haben. Es erfolgt dann mit
Sicherheit die Löschung des Lichtbogens bei dieser Mindestkontaktentfernung, bei
der die Schalterteile noch keinen unnötigen Ausschaltweg zurückgelegt haben. Dadurch
wird die Kurztrennung in ausreichendem Maße abgekürzt, so daß die einzelnen Stromverbraucher
ungestört in Betrieb, bleiben, wenn durch die Kurztrennung die Kurzschlußursache
beseitigt ist. Während der Aus-Einschaltung bleibt das Schaltschloß gesperrt und
die Ausschaltfeder gespannt. Tritt der Kurzschluß nach der Kurztrennung erneut in
Erscheinung, so erfolgt die endgültigge Abscbaltung über das Scbaltschloß durch
die Ausschaltfeder. Erfolgt die Druckluftbetätigung für den Antriebskolben durch
elektroniagnetische Fernsteuerung, so, ist es vorteilliaft, elektrische Kontaktgeber
vorzusehen, die in Abhängigkeit von der Ausschaltbewegung des Druckluftantriebes
sowie des Schaltergestänges vorübergehend in Schließstellung treten und damit die
Ausschaltbewegung des Druckluftantriebes selbsttätig in die Einschaltbewegung umsteuern.
Hierdurch hat man die Gewähr, daß die Umkehr der Ausschaltbewe-gung erst
dann erfolgt, wenn die einzelnen Schaltglieder einen bestimmten Mindestweg zurückgelegt
haben, also auch die Kontakttrennung den gewünschten Weg erreicht hat. Es ist weiterhin
erforderlich, daß die Kontakttrennung auch von Hand aus oder ferngesteuert mit Hilfe
der Druckluftsteuerung herbeigeführt werden kann. In diesem Falle darf der Druckluftantrieh
sich nicht selbsttätig umsteuern und den Schalter wieder einschalten. Um dies zu
erreichen, ist ein weiterer elektrischer Kontaktgeber vorhanden, der mit den üb#rigen
in Reihe liegt und den Steuerstromkreis für das sofortige Wiedereinschalten unterbricht,
sobald der Druckluftantrieb von Hand aus oder ferngesteuert in die Ausschaltstellung
gebracht wird.
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In der Zeichnung ist der Antriebsinechanismus für den Leistungsschalter
entsprechend der Erfindung schematisch dargestellt. In dem Druckluftzylinder i befindet
sich ein Verstellkolben 2, der mit Hilfe von Druckluft in seine beiden Endlagen
bewegt werden kann. Die Druckluft, die aus dem Kessel 3 für den Schaltvorgang
zur Verfügung steht, wird durch zwei Einlaßventile, die in dem Steuerkasten 4 untergebracht
sind, den beiden Kolbenseiten abwechselnd zugeleitet. Die Ventile können von Hand
aus über den Hebel 5 oder auch mit Hilfe der Magnetspulen (-, und
7 von der Ferne aus betätigt werden. Dur Leistungsschalter, der in der Zeichnung
nicht dargestellt ist, wird durch die beiden Schaltstangen 8 und
9 in die Ein- und Ausschaltlage gebracht. Die Übertragung der Schaltbewegung
von dem Verstellkolben 2 auf das Schaltergestänge 8 und 9 erfolgt
über die beiden Wellen io und i i hin-,ve-. Auf der Welle 11
ist ein an sich
bekanntes Schaltschloß 12 betestigt, das über die Gestängeglieder 13, 14
mit der Welle io in Verbindung steht. Das Schaltschloß besteht aus dem auf der Welle
i i aufgekeilten Doppelhebel 15, 16, der mit dem Schloßgeliäuse verklinkt ist. 17
und 18 sind die Klemmen einer Ausscbaltmagnetspule, die durch ein Relais betätigt,
die Klinkverbindung im Schlo#ßgehäuse auslöst, worauf die an dem Hcbelarm 15 angreifende
Ausschaltfeder ig die Welle ii in Ausschaltrichtung des Schalters bewegt. Weiterhin
ist ein überstroinrelais mit einem Kurzschlußkontakt 2o, einem Überstromkontakt
21 und einem Zeitrelais 2:2 vorhanden, das einen Ausschaltimpuls über einen Zeitkontakt
23 zur Magnetspule 6 des Druckluftantriebes sendet. Ein zweiter Ausschaltimpuls
verläuft durch das ZeitrelaiS 22, um eine gewisse Zeit verzögert, über die Anschlußkontakte
j;7, 18 der Ausschaltmagnetspule für das Schaltschloß 1-2 hinweg. Außerdein sind.
noch Kontaktgeber 2-t, 25 und 2(-) vorhanden, die in Reihe geschaltet sind
und in Abhängigkeit von den verschiedensten Aiitriebsgliedern ansprechen. Mit der
Schaltwelle des Steuerschalters werden die Kontal#te '27, 28
und 3o bewegt, und zwar derart, daß beim Einsclialten der Kontakt 3o, beim Ausschalten
der Kontakt 28 geschlossen wird. Der Ko;itakt 27 ist nur in der Ruhestellung
-eschlossen.
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Die Arbe#itsweise des Schaltmechanismus ist wie folgt: Der Druckluftkolben
2 sowie das gesamte Gestänge befinden sich in der Zeichnung in der Einschaltlage.
Tritt im -Netz
ein Kurzschlußstrom auf, so schließen sich in dem
überstromrelais der Kurzschlußkontakt 2o und der Überstroliilzontakt2i. Der über
den Kurzschlußkontakt 20 geführte Strom verläuft weiter über den Zeitkontakt
23, über die Magnetspule 6 zurück zum Stromleiter. Die Magnetspule
6 betätigt das Druckeinlaßventil für die untere Seite des Kolbens
2, so, daß dieser nach oben geht. Hierbei verstellt der Kolben 2 über Welle io,
über die Schaltglieder 14 und 13 und über das Schaltschloß 1:2 die Welle i i im
Sinne der Ausschaltbewegung des Schalters. Bei diesem Schaltvorgang bleibt das Schaltschloß
eingeklinkt. Gleichzeitig wird die Schaltbewegung der Stange 29 nach unten dazu
benutzt, den Zeitkontakt 23
zu unterbrechen und den Kontaktgeber:24 in Einschaltstellung
zu bringen. Ebenso wurde in Abhängigkeit von der Ausschaltbewegung des Kolbens ->
der Kontaktgeber 25 vorübergellend eingeschaltet. Da die Kontakte
26 und 27 sich ebenfalls in Einschaltstellung befinden, so fließt
ein Strom über diese Kontakte hinweg, der selbsttätig die Einschaltm*a",lnetspule
7 erregt, die das Drucklufteinlaßventil zur oberen Seite des Kolbens 2 öffnet,
so, daß der Kolben sofort umkehrt und den Schalter unmittelbar wieder in die Einschaltlage
bringt. Hierbei werden die Kontaktgeber 24 und 2-5
wieder unterbrochen. Wurde
die Ursache des Kurzschlusses während der kurzen Zeit der Kontakttrennung beseitigt,
so bleibt die Anlage in Betrieb. Ist der Kurzschluß aber nach der Kurztrennung noch
vorhanden, so hat inzwischen das Zeitrelais 2,2, den Steuerstromschluß hergestellt.
Der Steuerstrom verläuft über den Ausschaltmagneten 17, 18, der das Schaltschloß
ausklinkt. Die Ausschaltfeder ig verstellt die Welle ii und schaltet damit den Leistungsschalter
endgültig aus. Bei dieser Ausschaltbewegung der Welle i i bleiben die übrigen mit
der Welle io in Verbindung stehenden Glieder in der Ruhelage.
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Bevor wieder eingeschaltet werden kann, muß das Schaltschloßgehäuse
dein ausgeschalteten Hebel 15, 16 nachbe-wegt werden. Dies geschieht dadurch, daß
der Druckluftkolben 2 in seine obere Ausschaltlage gebracht wird, und zwar entweder
mit Hilfe des Handhebels 5 oder mit Hilfe des Kohtaktgebers 28.
im
ersteren Falle wird durch die Bewegung des Handhebels * 5 der Kontaktgeber
26 und im zweiten Falle der Kontaktgeber 27 ausgeschaltet, so daß
die Stromverbindung für einen selbsttätig auftretenden F-inschaltimpuls unterbrochen
ist. Durch - die Nachführung des Schloßgehäuses 1:2 wird der Doppelhebel
15, 16
mit dem Gehäuse wieder verklinkt und gleichzeitig auch die Ausschaltfeder
ig erneut gespannt. Soll nun der Leistungsschalter wieder dingelegt werden, so braucht
lediglich der Druckluftkolben:2 in seine untere Einschaltla,ge gebracht zu werden,
was durch Betätigung des Kontaktgebers 30 über die Magnetspule # hinweg durchgeführt
wird.