DE946073C

DE946073C - Hochspannungsschalteinrichtung

Info

Publication number: DE946073C
Application number: DES5647D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Leopold Ferschl; Otto Floegel; Dipl-Ing Werner Kaufmann; Dipl-Ing Adolf Thewalt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-08-25
Filing date: 1939-08-26
Publication date: 1956-07-26

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 26. JULI 1956

S5647 VIIIb/2ic

Zusatz zum Patent 944

(Ges. v. 15, 7.1951).

In dem Patent 944 072 ist eine Hochspannungsschalteinrichtung angegeben, die beim Auftreten einer Störung eine Ausschaltung vornimmt und mit Hilfe einer anderen parallel zur Ausschaltstelle liegenden, als Luftschaltstelle ausgebildeten Trennstelle, unmittelbar nach der Ausschaltung eine Wiedereinschaltung durchführt. Diese Schalteinrichtung besteht aus einem kombinierten Leistungs- und Trennschalter, wobei die Wiedereinschaltung durch die als Luftschaltstelle ausgebildete Trennstelle erfolgt.

Wie in dem Hauptpatent angegeben wird, können Hochleistungsschaltvorrichtungen, die aus einer Kombination von Leistungs- und Trennschaltern bestehen, mit geringen Abänderungen zu Kurzschluß-Löschemrichtungen umgebaut werden. Man gelangt hierbei zu einer Konstruktion, bei der eine in einer Lichtbogenlöscheinrichtung, beispielsweise der Schaltkammer eines Expansionsschalters, angeordnete Schaltstelle, insbesondere mit stiftförmigem Schaltglied, das Ausschalten übernimmt, während das Einschalten durch einen in Luft arbeitenden Messerschalter, der mit dem Leistungsausschalter konstruktiv vereinigt ist, vorgenommen wird. Derartige Schalteinrichtungen können in der Weise gebaut werden, daß die Schaltfedern beider

Schaltstellen durch ein zwangläufiges. Getriebe miteinander gekuppelt sind oder in einer sonstigen Weise derart in gegenseitiger Abhängigkeit zusammenwirken, daß die gewünschte Schaltfolge eingehalten wird und das Schaltglied der zum Wiedereinschalten dienendenTrennschaltstelle seine Bewegung beginnt, sobald das Schaltglied der Leistungsschaltstelle in die Ausschaltstellung gelangt ist.

ίο Es wurde gefunden, daß unter Umständen bei einem solchen Gerät die Zeit zwischen dem Ausschalten der Leistungsschaltstelle und dem Einschalten der Trennschaltstelle nicht in ausreichendem Maße vergrößert (verändert) werden kann. Auch können in Abhängigkeit von veränderlichen Betriebsbedingungen, wie z. B. der Außentemperatur gewisse Streuungen des Zeitzwischenraumes zwischen dem Ausschalten und dem Wiedereinschalten auftreten. Diese Streuungen werden weniger durch eine verschieden lange Lichtbogendauer an der Leistungsschaltstelle bei den einzelnen, Schaltvorgängen hervorgerufen als vielmehr durch Einflüsse, der Betriebsbedingungen auf die Geschwindigkeit der Schaltgliedbewegung an der 25- Leistungsschaltstelle. Solche Streuungen sollen vermieden werden, damit die Dauer der spannungslosen Pause des Netzes bzw. der Anlage, die mit Hilfe der Einrichtung geschaffen wird, einen hinreichend genau vorbestimmbaren und einstellbaren Wert besitzt.

Gemäß der Erfindung erfolgt daher bei Schalteinrichtungen zum Aus- und Wiedereinschalten mit kombiniertem Leistungs- und Trennschalter nach dem Hauptpatent das Ausschalten der Leistungsschaltstelle und das Einschalten der Trennschaltstelle durch getrennte Antriebe. Weiterhin wird der Antrieb der zweiten Schaltstelle (Trennschaltstelle) , vorzugsweise ein Federantrieb, in, einer von der Größe der Abschaltleistung und sonstigen veränderlichen Betriebsbedingungen unabhängigen, rein zeitlichen Abhängigkeit von dem Passieren einer bestimmten Zwischenstellung des Schaltgliedes der ersten Schaltstelle (Leistungsschaltstelle) ausgelöst. Dadurch wird eine genaue Bemessung der spannungslosen Pause, in der der Kurzschluß lichtbogen zum Erlöschen gebracht werden soll, ermöglicht. Durch die Anwendung, eines Federantriebes für die Trennschaltstelle wird ein sicheres Arbeiten derselben auch beim Einschalten auf einen Kurzschluß gewährleistet. Dadurch, daß der Antrieb der Trennschaltsteile erst ausgelöst wird, wenn die erste Schaltstelle bereits eine Zwischenstellung passiert hat, erhält man Sicherheit dagegen, daß in Störungsfällen, in denen aus irgendeinem Grunde das Schaltglied der Leistungsschaltstelle sich, nicht in Bewegung setzt, eine Schließung des zum Einschalten dienenden Schaltgliedes erfolgt.

In Fig. ι ist eine besonders einfache und vorteilhafte Lösung für die Herstellung der zeitlichen Abhängigkeit zwischen der Betätigung des Ausschalt- und des Einschaltgliedes schematisch gezeigt. Das Ausschaltglied ist selbst nicht mit dargestellt.

ι ist ein an einem Hebel befestigtes Fallgewicht, das durch eine Klinke 2 gehalten wird, die es bei einer Zwischenstellung, zweckmäßig kurz nach dem öffnen der Leistungsschaltstelle, freigibt. 3 ist ein zweiarmiger Auslösehebel, auf dessen einen Arm das Fallgewicht, welches das Zeitelement darstellt, aufschlagt und dessen anderer Arm die Verklinkung 7 der Betätigungswelle 5 der Trennschaltstelle¹ freigibt, welche durch den Federkraftspeicher 8 angetrieben wird. Es sind drei beispielsweise messerförmige Einschaltglieder 6 für die drei Phasen des Geräts angegeben. Diese brauchen jedoch nicht unmittelbar auf der Betätigungswelle zu sitzen, sondern können von dieser aus auch beispielsweise über Gestänge betätigt werden. 4 ist eine Zeitskala, auf welcher der Auslösehebel 3 und damit die Verzögerungszeit willkürlich eingestellt werden kann.

Es kann besonders vorteilhaft sein, das Fallgewicht als Fallpendel auszuführen, um auf diese Weise die erforderliche Dauer der Verzögerungszeit zu erhalten. Dies gelingt mit Hilfe eines Fall- pendeis deswegen besonders einfach, da die Pendelmasise nur bis zum Erreichen des tiefsten Punktes ihrer Bahn beschleunigt wird, danach aber auf dem wieder ansteigenden Teil ihrer Bahn eine Verzögerung erfährt. Aus Raumersparnis- bzw. Raumeinteilungsgründen ist es in manchen Fällen, zu empfehlen, die Pendelmasse zu unterteilen und die einzelnen Teile dieser Masse an besonderen, starr miteinander verbundenen, mit Winkel zueinander versetzt angeordneten Hebelarmen anzubringen. ■ Fig. 2 zeigt hierfür ein schematisches Beispiel. Es sind zwei Massen M₁, M₂ vorhanden. Die zugehörigen Hebelarme H₁, H₂ sind starr miteinander verbunden und können in ihrer Länge sehr verschieden sein. Beide zusammen entsprechen., wie gestrichelt angedeutet, einem einzigen Pendel mit der Masses M und dem Hebelarm H.

Die Fig. 3 und 4 zeigen schematisch zwei besonders vorteilhafte Bauformen von Kurzschlußlöschern nach der Erfindung. Die Leistungsschaltstelle, deren bewegliches Schaltglied mit 10 bezeichnet istj befindet sich hier in. der Schaltkammer eines Expansionsschalters.. Das Schaltglied 10 wird in an sich bekannter Weise durch ein in. dem Schalterkopf ir angeordnetes Getriebe gesteuert, das mit Hilfe einer Isolierstange 12 vom Schaltersockel 13 aus, in dem sich der Antrieb befindet, betätigt wird. Zu dem· kurz nach dem Ausschalten des Schaltgl'iedes 10 erfolgenden Wiedereinschalten des Kurzschlußlöschers dient das Schaltglied 6 in Gestalt eines in Luft arbeitenden Trennmessers. Es wird von seinem Antrieb (Feder 8) aus ebenfalls durch eine Isolierstange, die mit 14 bezeichnet ist, betätigt. Der Antrieb der Trennschaltstelle befindet sich gleichfalls in dem Schaltersockel 13, ebenso die Verzögerungseinrichtung mit dem Fallgewicht. Die Einzelheiten der Antriebe sind der Übersichtlichkeit der Darstellung halber weggelassen. Zum Wiederbereitmachen der Einrichtung bzw. Spannen der Schaltfedern dient ein Druckluftantrieb. Die Antriebe des Schaltgliedes 10 der Leistungsschalt-

'stelle und des Schaltgliedes 6 der Trennschaltstelle sind so verriegelt und gesteuert, daß sowohl beim Kurzschlußlöschen als auch beim Bereitmachen die erforderliche Schaltfolge erzielt wird.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist mit dem Antriebsgetriebe der Leistungsschaltstelle 10 noch ein zusätzliches Schaltmesser 15 gekuppelt. Daher hat diese Ausführungsform den Vorteil, daß das Gerät auch zum dauernden Ausschalten benutzt werden kann, indem alle drei Schaltstellen 10, 6 und 15 geöffnet werden. Beim Einschalten nach einer solchen Dauerausschaltung wird zunächst das Schaltglied 10 und danach das mit ihm zwangläufig gekuppelte Schaltmesser 15 eingeschaltet. Beim Kurzschlußlöschen werden die Schaltglieder 10 und 15 kurz nacheinander geöffnet und das Schaltglied 6 geschlossen, so daß nach kurzer spannungsloser Pause der Stromkreis wieder hergestellt ist. Zwecks Wiederbereitmachung werden die Schaltglieder 10 und 15 kurz nacheinander eingeschaltet und dann das Schaltglied 6 geöffnet. Bei dieser Ausführungsform befindet sich das feste Gegenschaltstück zu dem Schaltstück 6 auf einem besonderen ortsfesten Stützisolator. Das erfordert einen besonderen Leitungszug 16 zur Überbrückung der Schaltstelle 15.

Letzteres ist bei der Ausführungsform nach Fig. 4 vermieden. Hier ist kein in Reihe mit der Ausschaltstellung liegendes zusätzliches Schaltmesser vorgesehen, daher kann diese Anordnung nur für die Kurzschlußlöschung, nicht aber für die Dauerunterbrechung des Stromkreises verwendet werden. Der Gegenkontakt des Schaltmessers 6 befindet sich am oberen Flansch 17' der Schaltkammer, so daß auch hier eine elektrische Parallelschaltung von Leistungsschaltstelle und Trennschaltstelle des Kurzschlußlöschers vorhanden ist. Die Ausführung nach Fig. 4 hat den Vorzug besonderer Einfachheit und namentlich auch geringer Bauhöhe.

Die Anwendbarkeit der Vorschläge der Erfindung beschränkt sich nicht auf die hier in Ausführungsbeispielen gezeigten Ausführungsformen. Die Erfindungsvorschläge stellen vielmehr auch unabhängig von diesen in einzelner oder gemeinsamer Anwendung bei Verwendung von. Schaltgeräten, bzw. Schalterbauarten der verschiedensten Gattungen wertvolle Neuerungen dar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schalteinrichtung zum Aus- und Wiedereinschalten mit kombiniertem Leistungs- und Trennschalter nach Patent 944 072, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausschalten der Leistungsschaltstelle und das Einschalten der Trennschaltstelle durch getrennte Antriebe erfolgt.

2. Einrichtung zur Kurzschlußlöschung, insbesondere nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklinkung des Antriebes der Trennschaltstelle, vorzugsweise eines. Federantriebes, zu Beginn der Bewegung des Schaltgliedes der Leistungsschaltstelle mit einer von sonstigen veränderlichen Betriebsbedingungen unabhängigen, möglichst rein zeitlichen Verzögerung selbsttätig ausgelöst wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederbere.itmachunig und Spannung der Kraftspeicher für die Aus- bzw. Einschaltbewegung mittels Druckluft vorgenommen wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungselement für die Herstellung der zeitlichen Ab- hängigkeit zwischen der Betätigung der Schaltglieder an der Leistungsschaltstelle und an der Trennschaltstelle ein durch eine Klinke gehaltenes Fallgewicht dient, das nach einem kurzen Weg des Schaltgliedes der Leistungsschaltstelle, vorzugsweise von diesem, mechanisch freigegeben wird und ein Auslöseglied für den Antrieb der Trennschaltstelle nach einem vorbestimmten Fallweg betätigt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch, gekennzeichnet, daß der Weg des Gewichtes einstellbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, 4 und. 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fallgewicht als Fallpendel ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fallpendel durch, mehrere, an starr miteinander verbundenen Hebeln sitzende Massen gebildet wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe beider Schaltstellen sowie das Verzögerungselement (Fallgewicht) im Schalter sockel untergebracht sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung beider Schaltstellen von ihren Antrieben aus getrennt über Isolierstangem bewirkt wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied der Trennschaltstelle, das zu der mit einer Löscheinrichtung bewehrten Leistungsschaltstelle parallel geschaltet ist und vorzugsweise in einem Schaltmesser besteht, seitlich außerhalb neben dem Schaltgefäß der Leistungsschaltstelle angeordnet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsgetriebe des Schaltgliedes der Leistungsschaltstelle ein besonderes zusätzliches, mit der Leistungsschaltstelle in Reihe geschaltetes Schaltglied betätigt, und zwar zwangläufig in der Weise, daß die zusätzliche Schaltstelle jeweils kurz nach der Leistungsschaltstelle geöffnet und kurz nach der Leistungsschaltstelle geschlossen wird.

12. Einrichtung nach, Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das messerförmig ausgebildete Schaltglied der Trennschaltstelle an einem Metallflansch des Schaltgefäßes der Leistungsschaltstelle angelenkt ist.

13. Einrichtung nach Anspruch, ι bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt des messerförtnig ausgebildeten Schaltgliedes der Trennschaltstelle sich an einem anderen, auch im Ausschaltzuistand mit der entgegengesetzten Schaltelektrode der Leistungsschaltstelle leitend verbundenen Flansch befindet, so daß das zum Wiedereinschalten dienende S chalt-■ glied die Leistungsschaltstelle auf kurzem Wege unmittelbar überbrückt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 616 948.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 609564 7.56