DE825714C

DE825714C - Einrichtung zur Steuerung von zwei- oder mehrpoligen Schaltergruppen

Info

Publication number: DE825714C
Application number: DEA390A
Authority: DE
Inventors: Walter Billeter
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1948-12-24
Filing date: 1949-12-07
Publication date: 1951-12-20
Also published as: GB672312A; NL91107C; FR1114258A

Description

Einrichtung zur Steuerung von zwei- oder mehrpoligen Schaltergruppen Es ist bekannt, die Schalterpole von zwei-oder mehrpoligen Schaltergruppen durch ferngesteuerte Mittel zu betätigen, um das Aus- und Einschalten aller Pole von einer zentralen Stelle aus durchführen zu können. Zur Sicherung der Übereinstimmung der Schalthandlungen an allen Polen sind mechanische Verbindungen zwischen den Schalterpolen vorgesehen. Für die mechanische Verbindung sind ein für alle Pole gemeinsamer Antrieb und ein von diesem zu den einzelnen Polen führendes Gestänge angegeben. Es ist auch für jeden Pol ein eigener Antrieb vorgesehen, wobei dann die jedem Pol zugeordneten Steuerglieder, wie Ventile, Auslöseklinken usw., von einem gemeinsamen Steuerorgan über mechanisch zwangsläufig wirkende Mittel betätigt werden. Bei Hochspannungsschaltern ergeben sich zufolge der großen Poldistanzen bei der Anwendung der geschilderten Mittel eine Reihe von Mängeln und konstruktiven Schwierigkeiten, die nach der Art der Schalter und den Eigenheiten ihrer Steuerung verschieden groß sind. In allen Fällen ist ein relativ großer Aufwand an Bestandteilen, wie Stangen, Lager, Kupplungen, erforderlich, die sorgfältig angepaßt und bei Freiluftschaltern besonders gegen Witterungseinfluß geschützt werden müssen. Handelt es sich um sogenannte Schnellschalter, dann wirken sich zudem die zu bewegenden Massen des Antriebsgestänges nachteilig aus. Reibungs- und Präzisionsfragen ergeben weitere Aufgaben, die mit Rücksicht auf die Betriebssicherheit besondere Beachtung verlangen. Zur Steuerung von zwei- oder mehrpoligen Schaltergruppen derart, daß jeder Pol einer Gruppe einzeln für sich betätigt werden kann und die Pole zusätzlich untereinandergekuppelt sind, ist bereits vorgeschlagen worden, die Betriebsorgane der Schalter aller Pole durch ein pneumatisches Gestänge zu kuppeln. Gegenstand der Erfindung ist nun eine Anordnung bei ferngesteuerten zwei- oder mehrpoligen Schaltergruppen, bei welcher jeder Pol einer Gruppe einzeln für sich durch elektrische Steuerorgane betätigt und die Pole gemeinsam zusätzlich kraftschlüssig gekuppelt sind, bei welcher erfindungsgemäß für die zusätzliche Kupplung der Betätigungsorgane der Schalter aller Pole ein pneumatisches System dient, welches eine kraftschlüssige Verbindung der Steuerorgane der einzelnen Pole nur dann herstellt, wenn in der Durchführung eines elektrischen Steuerbefehls eine Störung eintritt.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Steuereinrichtung für einen dreipoligen Druckgasschalter unter Weglassung der für das Verständnis der Erfindung entbehrlichen Konstruktionseinzelheiten schematisch dargestellt. Die Fig. i zeigt die Gesamtanordnung und die Fig. z und 3 eine Konstruktionseinzelheit in zwei Stellungen.
Die nicht gezeichneten Kontakte der einzelnen Pole sind in Isolierstoffschaltkammern a1, a2, a3 untergebracht. Mindestens ein Kontakt jeder Unterbrechungsstelle kann beweglich und als Hohlkontakt ausgebildet sein. jedem Pol ist ein Hauptventil b1, b2, b3 für die Bewegung der Kontakte und die Beblasung des Lichtbogens an diesen zugeordnet, das elektropneumatisch gesteuert wird. Die Hauptventile sind mit Entlüftungsöffnungen versehen, über welche die Schaltkammern bei geschlossenem Hauptventil entleert werden können; sie sitzen an den das Druckgas für die Schalthandlungen liefernden Vorratsbehältern cl, c., c3. Die Hauptventile werden mit Hilfe von elektromagnetisch betätigten Ventilen, z. B. dl, d." d3, ferngesteuert. Von der Fernsteuerung der Ventile sind der Einfachheit wegen nur dieArbeitsspulen p1, p2, p3 und die Steuerventile gezeichnet, die das Öffnen der Schalter auslösen. Den Ventilen dl, d2, d3 sind Druckgaskolben e1, e2, e3 zugeordnet, welche auf dieselben zur Einwirkung gebracht werden können. Die Steuerventile und die Druckgaskollen sind zusammengebaut. Von einer Anzapfung zwischen der Kontaktstelle und dem Hauptventil jedes Poles führen Druckgasleitungen f1, f2, f3 in einer Schleife zu einem Kontrollapparat g und von diesem zu den Druckgaskol'oen der Steuerventile für die Hauptventile. Die Druckgaskolben e1, e2, e3 werden über Stichleitungen hl, h2, h3 aus einer allen Polen gemeinsamen Kommandoleitung h gespeist. Der Kontrollapparat g ist, wie aus Fi.g. z ersichtlich, mit Ventilen il, i2, i3 ausgerüstet, die in Abhängigkeit vom Vorhandensein von Druckgas an den Kontaktstellen den Zutritt von Druckgas über die Kommandoleitung h zu den Druckgaskolben ei, e2, e3 der elektromagnetischen Steuerventile dl, d2, d3 freigeben oder sperren. Die Ventile il, i2, i3 sind Doppelsitztellerventile, deren abgefederte Ventilteller gleichzeitig als Steuerkolben dienen.

Für die Erläuterung der Wirkungsweise dieser Einrichtung sei angenommen, daß es sich um Druckgasschalter mit einfacher oder mehrfacher Unter-

brechung pro Pol für die Leistungsabschaltung

handelt, welche gleichzeitig die Spannungsisolation

übernehmen, wobei die Schaltkammern bei offenen

Kontakten unter Druck gehalten werden. Die öff-

nung der Kontakte erfolgt durch das in die Schalt-

kammer eingeführte Druckgas, die Schließung durch

Entlüften der Kammer.

Sind die Unterbrechungsstellen aller Pole ge-

schlossen, dann sind die Schaltklammern a1, a., a3

frei von Druckgas und über die Entlüftungs-

öffnungen der Hauptventile b1, 12, b3 mit Außen-

luft verbunden. Auch die Leitungen f1, f2, f3, lt, hl,

h2, h3 des pneumatischen Gestänges sind von Druck-

gas frei. Die Doppelsitztellerventile il, 41 ' i3 des

Kontrollapparates gnehmen unter der Wirkung ihrer

Schließfedern die in Fig. z gezeichnete Lage ein,

in welcher sie an den oberen Ventilsitzen anliegen

und die Verbindung zwischen den Druckgas-

leitungen f1, f2, f3 und der Kommandoleitung h

absperren.

Der Schaltzustand der Pole einer Schaltergruppe

wird durch ein in das pneumatische Kupplungs-

gestänge eingebautes Anzeigeorgan k gemeldet. Das

Anzeigeorgan k besteht aus einem mit dem Kon-

trollorgan g zu einem Bauelement vereinigten

Druckgaszylinder, der mit den Räumen zu beiden

Seiten der Doppelsitzventile il, i2, i3 kommuniziert

und in dem zwei mit Druckgas beaufschlagbare

Kolben k1, kll gleiten, die gegeneinander beweglich

sind und von welchen kll noch unter der Wirkung

der Feder k, steht. Durch die Kolben k1, kll und

die Feder k, wird ein Stellungszeiger m über ein

Gestänge so verstellt, daß er jeweils den Schalt-

zustand der Pole der Schaltergruppe erkennen läßt.

In der Schließstellung aller Pole ist nur der Kol-

ben kll durch die Feder k, belastet, und der An-

zeiger m steht auf »Ein«.

Sind sämtliche Kontakte der Pole offen, d. h. ist

ein ferngesteuerter Öffnungsbefehl an allen Polen

ordnungsgemäß durchgeführt worden und stehen

die Schaltkammern a1, a2, a3 unter Druck, dann sind

auch die Leitungen f1, f2, fs mit Druckgas angefüllt.

Die Doppelsitztellerventile il, i2, i.3 stehen unter der

Wirkung des Druckgases in den Leitungen f1, f2, f3,

sie nehmen wieder die in Fig. 2 gezeigte Lage ein.

Das Druckgas aus den Leitungen f 1, f2, f3 kann

durch das Führungsspiel der Ventilteller hindurch

über die Verbindungsleitung rot hinter den Kolben k1

des Anzeigeorgans k treten und diesen unter Zu-

sammenpressen der Feder k2 vertreiben. Am An-

zeiger m wird die »Aus«-Stellung der Pole an-

gezeigt.

Ist dagegen in der Durchführung eines elektrisch

ausgelösten Öffnungsbefehls eine elektrische oder

mechanische Störung eingetreten, hat beispielsweise

die Arbeitsspule p3 des Steuerventils d3 des Haupt-

ventils b3 nicht angesprochen, so gelangt kein

Druckgas in die Schaltkammer a3 und infolgedessen

auch nicht über die Leitung f3 zum Kontroll-

apparat g. Die Ventile il, i2, i3 der letzteren nehmen

jetzt die in Fig.3 gezeigte Lage ein, d. h. die Ventil-

teller il und i2 sind unter der Wirkung des Druck-

gases in den Leitungen f1 und f2 an ihre oberen

Ventilsitze und i3 ist an seinen unteren Ventilsitz angedrückt. Druckgas aus den Leitungen f l, f2 strömt nun über das Ventil i3 in die Kommandoleitung h, sowie über die Verbindungsleitung n. und die Bohrung o. in das mit dem Kontrollapparat kombinierte Anzeigeorgan k, und der Kolben k11 fängt dabei den Kolben k1 in einer mittleren »Fehler«-Stellung auf. Gleichzeitig mit dem Zutritt des Druckgases zum Anzeigeorgan k strömt das Druckgas auch in die Kommandoleitung h und über die Stichleitungen zu den Druckgaskolben e1, e2, e3. Damit werden, die Ventile dl, d2, d3 und die Hauptventile b1, bz, 13 aller Schalterpole pneumatisch so gesteuert, <laß ihre Kontakte geöffnet werden, d. h. auch das hlauptventil b3 wird nun pneumatisch so gesteuert, daß die Kontakte dieses Poles öffnen.

Eine ähnliche Wirkung tritt ein, wenn bei geöffneten Kontakten aller Schalterpole ein elektrischer Einschaltbefehl nur zweipolig durchgeht. Dann wird eine der Leitungen f1, f2, f3 unter Druck bleiben und in der oben beschriebenen Weise eine Abschaltung der ganzen Gruppe veranlassen.
Auf diese Weise ist erreicht, daß bei Auftreten einer Störung hei der Durchführung eines elektrischen Steuerbefehls selbsttätig ein pneumatischer Öffnungsbefehl für alle Schalterpole einer Schaltergruppe ausgelöst wird.
In das pneumatische Kupplungsgestänge ist noch das "Zeitelement q (Fig. 3) eingeschaltet, welches die Durchführung des Öffnungsbefehls für alle Pole verzögert. Die: ist vorteilhaft für die Durchführung der einphasigen Kurzschlußfortschaltung.
:111 Stelle der beim Ausführungsbeispiel verwendeten Tellerventile im Kontrollapparat können auch Ventile verwendet werden, die mit besonderen vom Druckgas beaufschlagten Steuerkolben versehen sind.
Die Ventile des Kontrollapparates können anstatt aus den die Kontakte enthaltenden Schaltkammern mit Druckgas@beaufschlagt werden, welches hinter den Steuerventilen der Hauptventile der einzelnen Schalterpole entnommen wird. Ferner is't es möglich, den Zutritt von Druckgas zu den Ventilen des Kontrollapparates durch Ventile an den Schalterpolen freizugeben, die in Abhängigkeit von der Schalterstellung der Pole mechanisch gesteuert werden.
Die beschriebene Steuereinrichtung ist nicht nur auf die für das Ausführungsbeispiel benutzte Form von Druckgasschaltern anwendbar, sondern auch bei Druckgasschaltern anderer bekannter Bauart, die mit elektromagnetischer Fernauslösung arbeiten. Darüber hinaus kann die Einrichtung bei Öl- und Flüssigkeitsschaltern mit elektropneumatischer Steuerung allgemein angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung bei ferngesteuerten zwei- oder mehrpoligen Schaltergruppen, bei welcher jeder Pol einer Gruppe einzeln für sich durch elektrische Steuerorgane betätigt und die Pole gemeinsam zusätzlich kraftschlüssig gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die zusätzliche Kupplung der Betätigungsorgane der Schalter aller Pole ein pneumatisches System (hl, h2, h..) dient, welches eine kraftschlüssige Verbindung der Steuerorgane der einzelnen Pole nur dann herstellt, wenn in der Durchführung eines elektrischen Steuerbefehls eine Störung eintritt. z. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in das pneumatische Kupplungsgestänge der Betätigungsorgane der Schalterpole einer Schaltergruppe ein Zeitelement (q) eingeschaltet ist, welches die Durchführung des Öffnungsbefehls für alle Pole verzögert. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in das pneumatische Kupplungsgestänge ein Anzeigeorgan (m) eingeschaltet ist, welches den jeweiligen Schaltzustand der Pole einer Schaltergruppe nach einem durchgeführten Schaltbefehl rückmeldet. 4. Einrichtung nach Anspruch i für Druckgasschalter mit jedem Pol einer Schaltergruppe zugeordnetem elektropneumatisch gesteuerten Hauptventil (b1, b2, b3) für die Bewegung der Kontakte und die Beblasung des Lichtbogens an diesen, welches mit seiner Steuerapparatur an einen Druckgasbehälter (cl, c2, c3) angebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß das pneumatische Kupplungsgestänge aus Druckgasleitungen (h, hl, h2, 113) besteht, die in einer Schleife von einer Anzapfung zwischen Hauptventilen (b1, b2, b3) und Kontaktstelle der einzelnen Pole zu Druckgaskolben (e1, e., e;) führen, welche auf die Steuerventile (dl, d2, d3) des Hauptventils einwirken, wobei die Druckgaskolben aus einer allen Polen gemeinsamen Kommandoleitung (h) gespeist werden, in welche ein Kontrollapparat (g) mit Ventilen (il, i2, i3) eingebaut ist, die in Abhängigkeit vom Vorhandensein von Druckgas an den Kontaktstellen den Zutritt von Druckgas über die Kommandoleitung zu den Druckgaskolben (e1, e2, e3) der elektromagnetischen Steuerventile (dl, d2, d3) freigeben oder sperren. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgas den Ventilen (il, i2, i3) des Kontrollapparates (g) aus den die Kontakte enthaltenden Schaltkammern der einzelnen Schalterpole zuströmt. 6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Druckgas den Ventilen (il, i2, i3) des Kontrollapparates (g) von einer Stelle zufließt, die hinter den Steuerventilen (b1, b2, b3) der einzelnen Schalterpole liegt. 7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Ventilen (il, i2, i3) des Kontrollapparates (g) Druckgas über Ventile an den Schalterpolen zufließt, die in Abhängigkeit von der Schalterstellung der Pole gesteuert sind. B. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, d.aß die Ventile (il, i2, i3) des Kontrollapparates (g) mit von Druckgas beaufschlagten Steuerkolben versehen sind. 9. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daB die Ventile (il, i2, 4) des Kontrollapparates (g) Tellerventile sind, deren gefederte Ventilteller gleichzeitig als Ste:uerkolben dienen. io. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeorgan (in) für die Schalterstellung mit dem Kontrollapparat (g) zur Speisung der Kommandoleitung zu einem Bauelement vereinigt ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 73o 681 ; USA.-Patentschriften Nr. 2 390 128, 2 390 333, 2390966.