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Anordnung zum Abschalten der Schutzwiderstände von Hochspannungsschaltern
mit Druckgasantrieb Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abschalten der den
Kontakten der Leistungstrennstelle parallel geschalteten Schutzwiderstände von Hochspanungsschaltern
mit Druckgas-antrieb.
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Bei derartigen Schaltern ist die Forderung gestellt, daß die Schutzwiderstände
während des Schaltvorganges so lange angeschaltet bleiben, bis der Lichtbogen zwischen
den Hauptkontakten (Leistungstrennstelle) erloschen ist, dann erst müssen die Schutzwiderstände
abgeschaltet werden.
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Im allgemeinen ist die Anordnung der Schutzwiderstände derart getroffen,
daß sie mittels fester Hilfskontakte parallel der Leistungstrenns,telle angeschlossen
sind und nach dem Erlöschen des Lichtbogens an der Leistungstrennstelle von einem
sogenannten Serientrenner (Spannungstrennstelle) abgeschaltet werden. Dabei ist
es nachteilig, daß das Trennmesser viel Raum beansprucht und eine besondere Steuereinrichtung
erfordert. Das Trennmesser muß als Lufttrennstelle mit großer Geschwindigkeit geschaltet
werden, was die Beherrschung großer Beschleunigungskräfte erforderlich macht.
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Es sind auch Anordnungen mit mehreren hintereinanderlie genden Leistungtrennstellen
vorgeschlagen worden, bei denen die Schutzwiderstände einzeln abgeschaltet werden.
Diese Anordnungen weisen jedoch -alle den Nachteil auf, daß sie nicht unmittelbar
in Abhängigkeit von der Stellung des beweglichen Leistungskontaktes zum Ansprechen
kommen.
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Es ist ferner eine Anordnung bekannt, bei der die Schutzwiderstände
nur beim Ausschaltvorgang eingeschaltet sind und nach dem Erlöschen des
Lichtbogens
an der Leistungstrennstelle wieder abgeschaltet werden. Diese Anordnung arbeitet
folgendermaßen: Aus einer gemeinsamen, hinter dem Blasventil liegenden Leitung strömt
das Druckmittel einmal zur Leistungstrennstelle und zum anderen an die Widerstandstrennstelle.
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' Letztere ist bei geschlossenen Leistungskontakten des Schalters
offen. Zur Betätigung der Widerstandstrennstelle ist ein Kolben vorgesehen, der,
sobald er von Druckgas beaufschlagt wird, die Kontakte schließt. Die Widerstandstrennstelle
wird geschlossen, bevor die Leistungstrennstelle öffnet. Der die Widerstandstrennstelle
betätigende Kolben ist als Doppelkolben ausgeführt und gleitet in einem an einer
Seite geschlossenen Zylinder. Solange kein Druckgas am Kolben ansteht, -wird die
Trennstelle von einer die eine Kolbenfläche vorspannenden Feder offen gehalten.
Sobald-Druckgas an der Kolbenfläche ansteht und den Kolben bewegt, gelangt auch
Druckgas durch eine eigens dafür vorgesehene Drosselbohrung in den geschlossenen
Zylinder, d. h. an die ändere Kolbenseite. Nach erfolgtem Druckausgleich wird ,der
Kolben wieder .in entgegengesetzter Richtung bewegt und die Widerstandstrennstelle
geöffnet; da die im geschlossenen Zylinderraum befindliche Kolbenfläche durch die
Feder vorgespannt ist. Die Öffnung der Widerstandstrenns.telle darf aber erst nach
erfolgter Lichtbogenlöschung an der Leistungstrennstelle erfolgen. Es kann bei dieser
Anordnung wohl die Drosselbohrung, über die der Druckausgleich erfolgt, eingestellt
werden, es ist aber von Fall zu Fall keine Gewähr dafür vorhanden, daß die Widerstandstrennstelle
erst nach dem Löschen des Lichtbogens an der Leistungstrennstelle öffnet, da die
Abschaltung unabhängig von der Stellung der Kontakte der Leistungstrennstelle erfolgt.
Damit, daß der Widerstand nur während des Abschaltvorganges eingeschaltet ist, ist
auch kein Vorteil verbunden, da der Spannungsabfall der angeschlossenen Leistungstrennstelle
derart gering ist, daß im Betriebszustand: über die Schutzwiderstände nur ein praktisch
vernachlässigbarer Strom fließt. Ein wesentlicher Spannungsabfall an der Leistungstrennstelle
tritt erst bei stehendem Lichtbogen auf: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen. Hochspannungsschalter zu bauen, bei dem die Widerstandstrennstellen in Abhängigkeit
von der Stellung der Kontakte der Leistungstrennstelle geöffnet werden.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der den vorzugsweise
als Schaltrohr ausgebildeten beweglichen Kontakt der Leistungstrennstelle bewegende
Kolben so ausgebildet ist, daß er erst nach Zurücklegen eines für die Lichtbogenlöschung
erforderlichen Weges eine Öffnung freigibt, durch die das Druckgas an einen die
Öffnung der Trennstelle bewirkenden Kolben gelangt, und gleichzeitig eine zweite
Öffnung, über die der Schaltraum der Widerstandstrennstelle entlüftet wird, zwängläufig
schließt. Mitunter kann es auch erforderlich sein, noch eine Serientrennstelle vorzusehen.
Diese wird aber dann spannungslos geschaltet, und das Trennmesser braucht somit
nur mit ganz geringer Geschwindigkeit geschaltet zu werden. An Hand der Abbildungen
sei an Ausführungsbeispielen nach der Erfindung diese näher erläutert.
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In Abb: i bedeutet i der den Kontakten 2-, und 3 der Leistungstrennstelle
parallel geschaltete Widerstand. Bei Betätigung des den Ausschaltvorgang einleitenden
Ventils strömt das Druckgas durch die Zuführungskanäle q. in die Schaltkammer und
bewegt den mit dem beweglichen. Kontakt 2 fest verbundenen Kolben 5 nach links.
Der Kolben ist so ausgeführt, daß er vor dem Freigeben der Öffnung 6 die Öffnung
7 schließt. Die Öffnung 8 dient zur Entlüftung während des Einschaltvorganges und
kann, falls erwünscht, gleichzeitig mit der ÖffnUng 7 verschlossen werden. Beim
Freigeben der Öffnung 6 hat der Schaltkontakt 2, bereits einen Weg zurückgelegt,
der für die Löschung des Lichtbogens ausreicht und bei dem auch die Widerkehrspannung
nicht mehr rückzündet. Der Eintritt des Druckgases in die Schaltkammer 9 der Widerstandstrennstelle
mit dem festen Kontakt io und dem beweglichen Kontakt i i erfolgt also erst dann,
wenn der Lichtbogen an der Leistungstrennstelle erloschen ist. Das in die Schaltkammer
9 eintretende Druckgas bewegt den Kolben 12 nach oben, und somit wird die Trennstelle
geöffnet. Wird der Schalter nun -wieder eingeschaltet, so bewegen sich der Leistungskontakt
2 und der Kolben .9 nach links. Die Öffnung 7 wird freigegeben, und die Schaltkammer
9 entlüftet über die Öffnungen 7 und B. Mittels der Feder 13 :wird der Kolben
12 nach unten gedrückt und die Trennstelle geschlossen. Eine Beblasung der Widerstan:dstrennstelle
ist in den meisten Fällen nicht notwendig, sondern es genügt d-ie Isolationsfestigkeit
des Druckgases, um den kleinen Widerstandsstrom abzuschalten. Macht sich jedoch
eine Beblasung erforderlich, so kann die Schaltkammer ohne weiteres mit einer an
sich bekannten Blaseinrichtung ausgestattet werden. Dann ist es jedoch auf Grund.
des höheren Druckluftbedarfs zweckmäßig, die von dem Kolben 5 freigefahrenen Öffnungen
nicht direkt als Druckgaszuführungen zu verwenden, sondern die Anordnung, wie in
Abb. 2 dargestellt, zu treffen. In. Abb. 2 bedeutet 5 wieder den Koolben und 6 die
von diesem freigefahrene Öffnung. Diese öffnung 6 führt hier jedoch nicht zur Schaltkammer
9, sondern zu einem mit einem Ventil 15 gekuppelten Kolben. 1q., welcher bei anstehendem
Druck das Ventil 15 öffnet und das in ,dem Kanal 16 anstehende Druckgas in
die Schaltkammer strömen läßt. Beim Einschalten wird die Schaltkammer -wieder über
die Öffnungen 7 und 8 entlüftet.
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Abb. 3 zeigt eine andere Möglichkeit der zwangsweisen Steuerung der
Widerstandstrennstelle. Mittels des Kolbens 5 wird eine zur Entlüftung dienende
Öffnung 17 geschlossen, und .gleichzeitig wird ein mechanisch, von der Kolbenstellung
abhängig zu betätigendes Ventil i8 geöffnet, welches
einerseits
über die Leitung i9 an den Druckraum der Schaltkammer der Leistungstrennstellie
angeschlossen ist und andererseits über die Leitung 2o und die Öffnung 21 mit der
Schaltkammer der Widerstandstrennstelle verbunden ist. Beim Zurückfahren des Kolbens
5 wird das Ventil iä wieder geschlossen, die Öffnung 17 wird freigegeben und die
Schaltkammer 9 entlüftet über die Öffnungen 17 und ä.
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Durch Hintereinanderschaltung mehrerer solcher Leistungs- und Widerstandstrennstellen
kann ohne weiteres ein Hochspannungsschalter mit beliebig vielen Unterbrechungsstellen
aufgebaut werden.