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Elektrischer Druckgasschalter Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer
Druckgasschalter mit mindestens einem z. B. auf Hochspannungspotential angeordnetenBereitschaftsbebälter
für die Bereitstellung des der Licbtbogenlöschung und gegebenenfalls auch dem Antrieb
.der Schaltkontakte dienenden Druckgases, welcher an eine Druckgaszufuhrieitung
angeschlossen ist, die ihn vorzugsweise mit einem insbesondere auf Erdpotential
angeordneten Hauptdruclzgasb@e'hälter verbindet, aus dem sein Druckgasvorrat nach
stattgefundenem Verbrauch ergänzt wird.
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Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem der laufenden Nachfüllung
des Bereitschaftsbehälters aus der Zufuhrleitung bzw. dem Hauptbehälter. Es ist
zwar bekannt, bei einem Druckgasschalter, bei dein die Löschkammer mit einem Zwischengefäß
verbunden ist, das für einen oder mehrere Schaltvorgänge ausreichende Mengen Druckgas
enthält und das von einem Druckgasbehälter aus selbsttätig gespeist wird, die Speisung
derart zu bewirken, daP der Druck im Zwischenbehälter praktisch konstant bleiben
soll. Dabei ist aber vorgesehen, daß die Füllungsvorrichtung des zum Schalter gehörigen
Zwischengefäßes direkt oder indirekt mit der Schalterbetätigungsvorrichtung verbunden
ist. Dies bedeutet aber, daß der Nachfüllvorgang und die Schalterbetätigung miteinander
gekuppelt sind, was ungünstig ist. Die Erfindung vermeidet dies und sieht einen
derartigen Aufbau des Schalters vor, daß :die Nachfüllung des Bereitschaftsbehälters
mit Hilfe einer mechanischen, elektrischen, pneumatischen oder einer aus diesen
Möglichkeiten kombinierten Steuereinrichtung bei Absinken des Druckes seines Druckgasinhalts
unabhängig von der Schalterbetätigung selbsttätig möglich ist. Dies bat den Vorteil,
daß der Bereitschaftsbehälter im Fall der Abschaltung von vornherein Gas genügenden
Druckes enthält, so daß die Schaltsicherheit
besser gewährleistet
wird. Das schließt jedoch nicht aü.s, daß für die Steuerung der Nächfüllvorrichtüng
Übertragungsmittel verwendet werden, die auch für die Schalterbetätigung dienen,
beim Nächfüllungsvorgang jedoch für die Schalterbetätigung unwirksam werden. Der
Aufbau gemäß der Erfindung kann so getroffen werden, daß der Bereitschaftsbehälter
mit einem Druckwächter versehen ist, der bei Abfallen des Druckes im Bereitschaftsbehälter
ein Ventil öffnet, welches der Luft desBereits@chaftsbehälters denWeg zu einemDruckluftantrieb
für die Betätigung einer Isolierwelle freigibt, die von diesem in Drehung bzw. in
Längsbewegung versetzt wird, derart, daß das am Hauptbehälter befindliche Auffüllventil
entweder z. B: durch eine Kurvenscheibe der Welle mechanisch oder durch Betätigung
einer Kontaktanordnung elektrisch geöffnet wird, wonach der Bereitschaftsbehälter
vorzugsweise über ein an ihm angeordnetes Rückschlagventil aufgefüllt wird und der
Druckwächter bei Erreichen des vorgesehenen Druckes das Ventil des Druckluftantriebes
der Welle absperrt, den Druckluftantrieb entlüftet und durch eine Umsüeuierung der
Luft in seine ursprüngliche Lage zurückgeführt wird, und daß 'hierauf die Welle
unter der Wirkung einer Feder in die Anfangsstellung zurückgeht, so daß sich das
Auffüllventil wieder schließt. Als Steuerwelle für das Auffüllventif läßt sich die
Betätigungswelle für das am Bereitschaftsbehälter angeordnete Blasventil für die
Steuerung der zum Antrieb .der Kontakte bzw. zur Lichtbogenlöschung dienenden Luft
verwenden, wobei in der Welle eine Freilaufktipplungsanordnung derart eingebaut
ist, daß beim Betätigen der Welle zwecks Öffnen des Blasventils die Betätigungseinrichtung
für das Öffnen des Auffüllventils abgekuppelt ist und: beim Betätigen der Welle
zwecks Öffnen .des Auffüllventils das Blasventil nicht geöffnet -werden kann. Dabei
erfolgt die Betätigung des Blasventils und des Auffüllventils zweckmäßig über Kurvenscheiben,
und zwar können für die Betätigung des Blasventils für den Fall der Kurzschlußfortschaltung
mehrere Kurvenscheiben zur Festlegung der Schaltpausen verwendet sein. Ist beim
Schalter nach der Erfindung .eine Bespülung der Auffüll- und Blasluftleitungen im
Ruhezustand des Schalters vorgesehen, so. ergeben sich sehr einfache Verhältnisse,
wenn man die Auffülleitung und die Blasluftleitung durch eine kleine B;ahrung für
den Durchtritt der Spülluft miteinander verbindet.
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An Stelle der mechanischen Übertragung kann auch eine pneumatische
Übertragung treten. Zweckmäßig wird .der Schaltergemäß der Erfindung dann. derart
aufgebaut, daß der Bereitschaftsbehälter mit einem Druckwächter verbunden ist, welcher
zwei Ventile betätigt; -von denen bei genügendem Druck im Bereitschaftsbehälter
das eine den Weg der mittels eines Betätigungsventils. steuerbaren Betätigungsluft
"zu, einem Betätigungskolben für das Blasventil freigibt und das andere den Weg
der Luft zum Bereitschaftsbehälter verschließt, während bei ungenügendem Druck im
Bereitschaftsbehälter der Weg der Betätigungsluft zum Betätigungskolben für das
Blasventil gesperrt und das zum Bereitschaftsbehälter führende Ventil geöffnet wird,
so daß die Luft des Bereitschaftsbehälters auf den, Betätigungskolben für das Auffüllventil
gelangen kann.
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Man kann .den Schalter gemäß der Erfindung auch so aufbauen, daß der
Hauptbehälter Gas höheren Druckes enthält als @d-er Bereitschaftsbehälter. Dabei
läßt sich die Druckminderung durch die Nachfüllvorrichtung regeln, Es ist ferner
zweckmäßig, bei der Schalter-Betätigung außer dem Blasventil auch das Nachfüllventfl
zu betätigen; vorteilhafterweise etwas früher als das Blasventil geöffnet wird.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung.
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In Fig. i ist der Gesamtaufbau eines Schalters dargestellt. Auf dem
Druckgasbehälter i ist über einen Isolator 2 der Bereitschaftsbehälter 3 und auf
diesem die Leistungsunterbrechungseinrichtung angeordnet. Die Leisturigsunterbrechungseinrichtung
besteht aus zwei Löschköpfen 4 und 5; welche auf Isolatoren 6 und 7 sitzen. Ihre
beweglichen Kontakte 8 und 9 treten in bekannter Weise im EinschaItzustand aus den
Düsen der Löschköpfe heraus und wirken mit den festen- Kontakten io und- iz zusammen,
welche an Tragstücken 12 und 13 befestigt sind. Von den beiden Tragstücken ist das
Tragstück 13 mit einem festen Tremnschalterkontakt 15 versehen, welcher mit dem
Trennmess-eriz6 zusammenwirkt. Das Trennmesser 16 ist auf dein Kopf 17 eines Wandlers
i8 gelenkig befestigt und wird durch die Isolierstange i9 angetrieben, die in der
angedeuteten Weise mit einem Kolbenantrieb2o verbunden ist. Aus demBehälter i gelangt
die Luft über das Auffüllventil21 durch die Rohrleitunig 22, über .das Rückschlagventil
23 in den Bereitschaftsbehälter 3. Zur Entnahme der Schaltluft aus dem Bereitschaftsbehälter
3 dient das Blasventil 24. Die Betätigung .des Schalters erfolgt im gezeichneten
Beispiel nach Einschalten des Motors 25 über die Isolierwelle 26, welche dasVentil
24 über einen Hebel bzw. eine Scheibe 27 öffnet. -Die Abschaltung erfolgt dann,
wie bekannt, dadurch, daß die Luft die hier nicht sichtbaren Kolben der Kontaktstifte
8 und g in die Löschköpfe zurückzieht. Nacherfolgter Lichubogenlöschung wird das
Trennmesser 16 ausgeschwenkt. Nach Herstellung einer ausreichenden Spannungstrenustrecke
wird das: Ventil 24 wieder geschlossen. Die Kontakte B und 9 gehen in die Schließstellung
zurück, und der Abschaltvorgang ist vollzogen. Zweckmäßig wird mit der Betätigung
des Blasventils 24 zugleich auch das Hauptventil 2.1 geöffnet, was vorteilhaft kurz
vor dem Öffnen des Blasventils erfolgt. Hierzu dient der Hebel bzw. eine Scheibe
3o.- An Stelle des Motorantriebes 25 kann natürlich auch ein Druckluftantrieb verwendet
sein.
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Für die Arbeitsweise des Schalters ist es wesentlich, daß der Druck
im Bereitschaftsbehälter 3 immer eine genügende Höhe hat. Im anderen Fall ist die
Sicherheit der Abschaltung und damit der Schalter selbst gefährdet. Um .den erforderlichen
Druck
im Bereitschaftsbehälter zu garantieren, ist eine automatische Nachfülleinrichtung
vorgesehen, die bei absinkendemDruck imBehälter3 eineNachfüllung der Luft aus dem
Behälter i bewirkt. Zu diesem Zweck ist am Behälter 3 ein Druckwächter 28 vorgesehen:,
der bei absinkendem Druck .einen Antrieb 29 betätigt. Dieser versetzt die Isolierwelle26
in Abwärtsbewegung, so daa z. B. durch den Hebel 3o das Ventil .21 geöffnet und
die Luft so lange aus dem Behälter i zum Behälter 3 strömt, bis der Druckwächter
den Antrieb 29 nicht mehr beeinflußt. Die Betätigung des Ventils 21 kann auch rein
elektrisch dadurch erfolgen, daß die Kontakte 31 und 32 bei der Abwärtsbewegung
der Isolierwelle 26 geschlossen werden, wodurch der Magnet 33 eingeschaltet -wird
und das Ventil 21 öffnet. Zu erwähnen ist an Fig. i noch, daß die beiden Leistungsunterbrechungsstellen
durch die Widerstände 34 und 35 überbrückt sind, wodurch eine gleichmäßige Spannungsaufteilung
bewirkt -wird. Die Scheiben 27 und 30 können mit Erhöhungen versehen sein,
auf die die Ventilstößel bei der Drehung der Welle hinaufgleiten und von denen sie
nach Beendigung der vorgesehenen Öffnungszeit wieder abfallen. Der Antriebsmotor
dreht die Welle beim Schaltvorgang je-
weils so weit, daß die neue Bereitschaftslage
erreicht ist. Bei Längsbewegung der Welle zum Zweck der Nachfüllung des Behälters
3 wird die Welle nach Beendigung des Vorganges durch eine hier nicht dargestellte
Feder wieder in die Ursprungslage zurückgebracht.
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Nähere Einzelheiten einer möglichen Steuerungseinrichtung für den
Druckluftnachschub aus -dem Behälter i in den Behälter 3 gehen aus Fig. 2 hervor.
Gleiche Teile sind in dieser Figur mit den gleichen Bezugsziffern versehen wie in
Fig. i. Man erkennt, daß der Druckwächter 28 aus einem Kolben. 36 und einer Feder
37 besteht. Der Kolben ist mit einem Ventil 38 verbunden, welches in der Verbindungsleitüng39
desZwischenbe'hälters3miteinemKolbenantrieb 40 liegt. Bei genügendem Druck im Behälter
3 wird der Kolben 36 gegen die Wirkung der Feder 37 zurückgedrückt. Das Ventil 38
ist infolgedessen geschlossen. Die Druckluft des Behälters 3 hält über die Leitung
41 den Kolbenantrieb 4o in der rechten Endlage. Sinkt der Druck im Behälter 3 ab,
so drückt die Feder 37 den Kolben 36 mach unten. Das Ventil 38 wird geöffnet. Die
Luft in der Leitung 39 bewegt den Kolben 40 nach links, und über eine geeignete
Übertragung 40' wird die Welle 26 in Drehung versetzt. Dabei kommt die Kurvenscheibe
3o mit dem Stößel 4(2 des Auffüllventils in Eingriff und öffnet das Ventil. Die
Luft des Behälters i strömt also durch die Leitung 22 über das Rückschlagventil
21' zum Behälter 3. Hat der Druck im Behälter 3 wieder die ausreichende Höhe erreicht,
so wird der Kolben 36 des Druckwächters 28 gegen die Wirkung der Feder 37 zurückgedrückt,
das Ventil 38 schließt sich, und der Raum 43 wird durch eine z. B. durch den Ventilstößel
gesteuerte Öffnung entlüftet. Über die Leitung 41 wird der Kolbenantrieb 40 in seine
ursprüngliche Lage zurückgetrieben. Die Welle 26 wird durch die Feder
44 in die Ursprungslage zurückgedreht, und das Ventil 21 schließt sich unter
der Wirkung seiner Schließfeder 45. Das Ventil 2.i kann auch elektrisch mittels
eines Magneten 33 geöffnet werden, der durch die Kontaktvorrichtung 3 i, 32 bei
der Drehung der Welle 26 eingeschaltet wird.
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Der Ausschaltvorgang vollzieht sich in folgender Weise: Der Motor
25 oder auch ein Druckluftantrieb bewegt über das Getriebe 46 die Welle 26 im drehenden
Sinne. Infolge einer Freilaufkupplung bei 47 wird der Antrieb 40 für die Steuerung
des Auffüllvorganges hierbei nicht beeinflußt. Die Kurvenscheibe 48 kommt mit dem
Hebel 49 in Eingriff und stößt das Blasventil 24 mittels eines Stöß'els 5o auf.
Gleichzeitig oder möglichst etwas früher wird durch .die Scheibe 3o auch das Ventil
21 geöffnet. Die Scheiben 30 und 48 können in der für das Beispiel der Fig.
i erläuterten Art ausgebildet sein. Das Schließen der Ventile 24 und 2,1 erfolgt
nach folgender Abschaltung durch die Federn 51 bzw. 45.
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Für den Fall der Kurzschlußfortschaltung sind an Stelle einer Kurvenscheibe
48. mehrere Kurvenscheiben oder eine Scheibe mit entsprechenden Erhöhungen für die
Betätigung der Stößel vorgesehen, so daß bei geeigneter Anordnung dieser Scheiben
die Schaltpausen entsprechend festgelegt werden können.
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Das Beispiel nach Fig. 2 zeigt auch eine Belüftungseinrichtung für
das Auffüllrohr 22 und: die Blasluftleitung 52, die bei in Ruhe befindlichem Schalter
in Tätigkeit tritt. Die Luft wird aus dem Hauptbehälter durch ein Rohr 53 entnommen,
welches über ein Ventil 54 an das Auffüllrohr 22 angeschlossen ist. Eine Heizwicklung
55 dient zur Erwärmung der Spülluft. Bei 56. ist eine kleine Öffnung vorgesehen,
welche die Rohre 22 und 52 miteinander verbindet, so daß die Spülluft auf einfache
Weise die beiden Leitungen durchströmen kann, ohne daß, der Bereitschaftsbehälter
hierdurch einen Druckverlust erleidet.
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In Fig. 3 ist eine andere Möglichkeit der Steuerung beim selbsttätigen
Nachfüllen der Luft des Behälters 3 aus dem Behälter 2 dargestellt, und zwar ist
hier an Stelle einer mechanischen Übertragung eine rein pneumatische Übertragung
vorgesehen. Der Kolben. 36 des Druckwächters 28 ist in diesem Fall mit zwei Ventiltellern
57 und 58 versehern. Von diesen verschließt der Ventilteller 57 bei genügendem Druck
im Behälter 3 die Leitung 59, während dieLeitung 6o durch den Ventilteller 58 geöffnet
ist. In diesem Zustand ist die Wirkung derart, daß bei Betätigung des, Schaltventils
61 Luft aus dem Hauptbehälter durch die Leitungen 62 und 6o zum Betätigungskolben
63 für das Blasventil strömen kann, die in diesem Fall den Ausschaltvorgang
in, der bereits beschriebenen Weise vollzieht. Dabei wird über die Leitung 62
zugleich oder etwas vor dem Öffnen des Blasventils der Kolben 64 für die Betätigung
des Haupt- bzw. Auffüllventils mit Druckluft beaufschlagt. Ist hingegen der Druck
imBereitschaftsbehälter3 nicht ausreichend; so wird
der Kolben 36
durch die Feder 37 hochgedrückt und das Ventil 58 geschlossen: Eine Betätigung des
Schalters ist in diesem Zustand nicht möglich. Hierdurch ist zugleich die Gewähr-
dafür .gegeben, daß bei ungenügendem Druck im Bereitsdhaftsbehälter eine -Betätigung
.des Schalters nicht erfolgen kann. Andererseits ist aber der Ventilteller 57 abgehoben.
Die Luft des Bereitschaftsbehälters. gelangt über die Leitung- 62 und die Leitung
62l allein unter den Kolben 64, der entgegen der Wirkung der Feder 65 das- Nachfüllventil
öffnet, wonach die Ergänzung der Druckluft des Behälters 3 aus dein Be-'kälter i
in -der bereits beschriebenen Weise vonstatten geht. Die dargestellten Einrichtungen
zeigen die Anwendung -der Erfindung bei einem bestimmten Schalteraufbau. Es ist
jedoch selbstverständlich, daß man die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch bei Schaltern
anderer Art treffen kanne Die Erfindung ist auch nicht auf Druck Basschalter an
sieh beschränkt, sondern überall dort von Nützen, wo ein strömendes Druckmittel
zur Lichtbogenlöschung angewendet wird und dieses außer in einem insbesondere auf
Erdpotential befindlichen Behälter auch in einem weiteren auf Hochspannungspotential
angeordneten Behälter gespeichert wird.