DE765802C - Druckgasschalter - Google Patents

Description

■ Um Betriebsunterbrechungen in Leitungsanlagen, welche als Folge von Lichtbogenkurzschlüsseni entstehen, zu bekämpfen und ihre Häufigkeit zu verringern, ist es bekannt, die Leitungen durch Schalteinrichtungen rasch zu unterbrechen und wieder einzuschalten. Dieser Wiedereinschaltvorgang muß so kurzzeitig durchgeführt werden, daß die durch die Leitungen verbundenen Kraftwerke nicht außer Tritt fallen. Deshalb dürfen die Leitungen nur Bruchteile einer Sekunde ohne Spannung bleiben¹,. Zur Durchführung dieses Wiedereinschaltvorganges werden neuerdings Schalteinrichtungen mit einer Leistungstrennstelle und einer zweiten Trennstelle für die Spannungsisolation bevorzugt, wo für die Leistungsabschaltung ein Druckgasschalter dient, welcher eine genügend kurze Fusnktionszeit gewährleistet. Solche Schalteinrichtungen arbeiten vorteilhaft in der Weise, daß bei einer normalen Abschaltung beide Trennstellen in Abhängigkeit voneinander nachein-

ander geöffnet werden, während bei einer Störung die Leistungstrennstelle bei geschlossener Spannungstrennstelle mindesten einmal wieder eingeschaltet, bei Fortbestehen der Störung aber die Leitung durch Öffnen beider Trennstellen selbsttätig abgeschaltet wird. Bei allen bisher bekanntgewordenen Schalteinrichtungen dieser Art sind für die Leistungsabschaltung und die Spannungsisolation getrennte Kontaktstellen vorgesehen, wobei die Leistungsschalter als Druckgasschalter ausgebildet und deren Kontakte in einer Kammer untergebracht sind, aus welcher der Druck während der Wiedereinschaltung weggenommen wird.

Es sind ferner Druckgasschalter bekannt, bei welchen der bewegte Kontakt schnell auf den für die Lichtbogenlöschung günstigsten Kontaktabstand gebracht wird und die mit einem besonderen Trennschalter für die Spannungsisolation zusammenarbeiten. Es sind weiterhin Druckluftschalter bekannt, bei welchen die Kontakte für Leistungsabschaltung und Spannungsisolation unterschiedliche Hubwege zurücklegen. Schalter dieser Bauart sind aber als Schutzschalter für Netze für die sogenannte Fehlerfortschaltung ungeeignet, weil mit dem Öffnen der Leistungsschaltstelle der Druck in der Schaltkammer vermindert wird, so daß der Wiedereinschaltvorgang nicht bei Gegenwart von Druckluft erfolgt, oder es muß während der ganzen Zeit geblasen und dazu sehr viel Druckluft verbraucht werden. Damit ergeben sich ungünstige Löschbedingungen für den Schalter. Gegenstand der Erfindung ist ein Druckgasschalter mit für die Leistungsunterbrechung und darauffolgende Spannungsisolation gemeinsamer Unterbrechungsstelle, bei welchem die Kontakte je nach der Schaltung unterschiedliche Hubwege zurücklegen, bei welchem die geschilderten Mängel behoben und ein für die Fehlerfortschaltung besonders geeigneter Schalter dadurch geschaffen wird, daß erfindungsgemäß die die Kontakte enthaltende Schaltkammer bis zur Herstellung der Spannungsisolation unter Druck gehalten wird, um die Leistungsunterbrechung bei Störungen mindestens einmal durch schnelles Öffnen und sofortiges Schließen der Kontakte herbeiführen zu können.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch in Fig. 1 bis 3 im Schnitt durch die Druckkammer unter Weglassung der für das Verständnis der Erfindung entbehrlichen Steuerungseinrichtungen dargestellt. Die Fig. 4 zeigt drei verschiedene Ausschaltcharakteristiken.

In den Figuren ist mit α eine Druckkammer bezeichnet, die beispielsweise aus isolierendem Werkstoff besteht und in der die Kontakte b, c untergebracht sind. Der Druckkammer α wird aus einem nicht gezeichneten Druckgasvorratsbehälter über ein Hauptsteuerventil Druckgas zugeführt, das dann beim Abschalten über die durch die Kontakte b, c gebildete Kontaktstelle nach Bestreichen und Entionisieren des Öffnungslichtbogens ins Freie abströmt, gegebenenfalls nach Durchlaufen eines Schalldämpfers oder Kühlers. Auf der Abströmseite der Druckkammer α sitzt der Absperrschieber d. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist der Kontakt b ein Düsenkontakt an der Auspuffseite der Druckkammer a, und dessen Gegenkontakt c ist ein Stiftkontakt; beide Kontakte sind für sich gegenläufig beweglich in der Druckkammer α geführt. Der Düsenkontakt b steht unter der Wirkung der Feder e, welche ihn gegen den Stiftkontakt anpreßt. Er wird mit Hilfe des der Druckkammer zuströmenden Druckgases unmittelbar entgegen der Feder e geöffnet und durch letztere in die Schließstellung zurückgeführt. Der Gegenkontakt c wird beispielsweise getrennt vom Hauptsteuerventil mit Hilfe eines besonderen elektropneumatischen Antriebes geöffnet und geschlossen. Bei dem Beispiel erfolgt die Leistungsunterbrechung beim Öffnen der Kontaktstelle durch Bewegen des Düsenkontaktes b gegenüber dem feststehenden Stiftkontakt c, während für die Herstellung der Spannungsisolation der Stiftkontakt gegenüber dem feststehenden Düsenkontakt bewegt wird. Die Hubwege der Kontakte b, c sind deshalb entsprechend der verschiedenen Art der Schaltung unterschiedlich groß. Der Hub des Düsenkontaktes b ist kleiner als der des Stiftkontaktes c, weil ersterer nur so weit bewegt zu werden braucht, bis der für die Lichtbogenlöschung durch das Druckgas günstige Kontaktabstand erreicht ist, während der Stiftkontakt so weit bewegt werden muß, daß die erforderliche Spannungsisolation vorhanden ist. »05

Bei einer normalen Abschaltung, weiche von Hand oder durch Fernsteuerung eingeleitet werden kann, wird in bekannter Weise der Düsenkontakt b in seine Offenstellung gebracht, der Öffnungslichtbogen durch Beblasen gelöscht, dann durch Bewegen des Stiftkontaktes c in seine Offenstellung die Spannungsisolation geschaffen und hierauf der Düsenkontakt wieder in die Schließlage gebracht. Zweckmäßig wird die Steuerung so ausgebildet, daß der Schieber d nach Verlöschen des Öffnungslichtbogens schließt, so daß die Öffnung des Stiftkontaktes c unter Druckgas stattfindet, wodurch die Spannungsisolation verbessert und sogar die Isolierstrecke bzw. der Kontakthub verkleinert werden kann. Die Schließung des Absperrschiebers d wird durch

das abströmende Druckgas herbeigeführt, welches durch die Bohrung im Schieber hindurch hinter dessen Kolben / tritt und diesen entgegen der Wirkung der Feder g vortreibt. Nach der Spannungsisolation kann das Hauptventil geschlossen werden.

Bei einer Störung wird durch ein auf diese ansprechendes Schutzrelais wieder in der oben beschriebenen Weise die öffnungsbewegung des Düsenkontaktes b für die Leistungsunterbrechung eingeleitet, so daß der Lichtbogen gelöscht werden kann.

Ist nun aber die Störung noch vorhanden, dann wird durch erneutes Ansprechen des Schutzrelais bei noch offenem Hauptsteuerventil die Wiedereinschaltung eingeleitet, indem über die Rohrleitung k Druckgas sowohl über den Kolben i des Düsenkontaktes b als auch unter dem Kolben / des Schiebers d geao leitet wird. Der Düsenkontakt geht darauf in seine Schließstellung, der Schieber öffnet, und es tritt eine zweite Blasung der Kontaktstelle b, c ein. Beim _ Wiedereinschaltvorgang muß dafür gesorgt werden, daß der Schieber erst öffnet, nachdem die Kontaktstelle b, c bereits geschlossen ist, d. h. der Druck in der Druckkammer muß während der Durchführung der Wiedereinschaltung erhalten bleiben. Der Wiedereinschaltvorgang kann bei entsprechender Ausbildung von Schutzrelais und elektropneumatischer Steuerung gegebenenfalls wiederholt werden, bevor die endgültige Abschaltung durch Bewegen des Stiftkontaktes c bei feststehendem Düsenkontakt b vorgenommen wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Stiftkontakt c als Rohrkontakt ausgebildet, über welchen das Druclcgas ins Freie treten kann. Diese Ausbildung bedingt einen weiteren Absperrschieber d_r Die Wirkungsweise dieser Anordnung entspricht im wesentlichen der in Fig. 1 dargestellten Anordnung. Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher in der Druckkammer α ein feststehender Düsenkontakt b_i angebracht ist, wobei der bewegliche Stiftkontakt c derart elektropneumatisch gesteuert wird, daß er die für die Leistungsunterbrechung und die Spannungsisolation notwendigen Hubwege nacheinander So durchläuft.

Dabei kann wiederum der Stiftkontakt als Rohrkontakt ausgebildet sein, so daß das Druckgas nach entgegengesetzten Seiten von der Kontaktstelle weg abströmen kann. Nach Zurücklegen des ersten Teilhubes für die Leistungsunterbrechung kann der bewegliche Kontakt durch beliebige bekannte Mittel vorübergehend arretiert werden. Es kann ferner in an sich bekannter Weise die Möglichkeit geschaffen werden, z. B. durch Pufferung der Kontaktbewegung mittels Druckgas, daß der Stiftkontakt innerhalb des ersten Kontakthubes eine pendelnde Bewegung ausführt. Schließlich besteht die Möglichkeit, eine Mehrzahl von Druckkammern mit je einer Kontaktstelle, deren Kontakte unterschiedliche Hubwege zurücklegen, zu einem Schalterelement in beliebiger Gruppierung zu vereinigen.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Druckgasschalter mit für die Leistungsunterbrechung und darauffolgende Spannungsisolation gemeinsamer Unterbrechungsstelle, bei welchem die Kontakte je nach der Schaltung unterschiedliche Hubwege zurücklegen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kontakte enthaltende Schaltkammer bis zur Herstellung der Spannungsisolation unter Druck gehalten wird, um die Leistungsunterbrechung bei Störungen mindestens einmal durch schnelles Öffnen und sofortiges Schließen der Kontakte herbeiführen zu können.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, bei welchem in eimer Druckkammer ein Düsenkontakt und ein mit diesem die Kontaktstelle bildender Gegenkontakt untergebracht sind, die beide für sich gegenläufig beweglich sind und verschieden große Hubwege machen, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittswege für das Druckgas aus der Druckkammer über die Kontakte durch besondere Absperrschieber verschlossen werden.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrschieber außerhalb der Druckkammer liegen und vom Druckgas gesteuert werden.

4. Druckgasschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die kleinere Bewegung ausführende Düsenkontakt für die Wiedereinschaltung entgegen einer Feder bewegt wird.

5. Anordnung nach Anspruch 1 für Druckgasschalter, bei welcher in einer Druckkammer ein Düsenkontakt feststehend angebracht und ein beweglicher Gegenkontakt derart gesteuert wird, daß er die beiden Hubwege nacheinander durchläuft.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Gegenkontakt ein Rohrkontakt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6 iao für Druckgasschalter, bei welcher mehrere Unterbrechungsstellen mit unterschied-

liehe Hubwege durchlaufenden Kontakten zu einem Schalterelement vereinigt sind.

Zur Abgrenzung des ErEndungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschriften Nr. 400 142, 579²95» 588066, 588693, 599314» 674652, 704708; ίο

schweizerische Patentschriften Nr. 190 516; 190 816;

USA.-Patentschriften Nr. 1 121 574, 2 089 286.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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