EP3991196A1 - Elektrische schalteinrichtung - Google Patents

Elektrische schalteinrichtung

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Publication number
EP3991196A1
EP3991196A1 EP20746894.3A EP20746894A EP3991196A1 EP 3991196 A1 EP3991196 A1 EP 3991196A1 EP 20746894 A EP20746894 A EP 20746894A EP 3991196 A1 EP3991196 A1 EP 3991196A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve body
stop
switching
switching device
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20746894.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Dengler
Sascha FRÖBEL
Roland MONKA
Marcel WEIGEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP3991196A1 publication Critical patent/EP3991196A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/7015—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H2033/908—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism using valves for regulating communication between, e.g. arc space, hot volume, compression volume, surrounding volume
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/003—Earthing switches
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/91—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching device having a switching path and a flow device with a control valve for flowing through the switching path, the control valve having a movable valve body.
  • An electrical switching device is known for example from the international publication WO 2019/024978 A1.
  • a flow device is assigned to a switching section of the switching device.
  • the operation of the flow device is controlled by means of a control valve.
  • the control valve has a movable valve body which can be moved, supported or inhibited, by a spring.
  • the response behavior is to be assessed as comparatively erratic.
  • pulses can occur which affect the electrical switching device as a whole.
  • the mode of operation of the control valve must be taken into account.
  • the known construction has the disadvantage that fatigue phenomena occur with an increasing number of actuations of the control valve.
  • the response behavior of the control valve can change due to signs of fatigue, which in turn can result in variable states, e.g. in the switching path of the electrical switching device.
  • the object of the invention is to provide an electrical switching device which has a stable switching behavior even after a large number of switching operations.
  • the object is achieved with an electrical switching device of the type mentioned at the outset in that the valve body is pressed into a sealing position by the flow pressure of a flowing fluid.
  • An electrical switching device is used to cut or produce an electrically conductive current path in a phase conductor run.
  • the electrical switching device has a switching path which preferably extends between switching contact pieces that can be moved relative to one another. Both when switching on, ie when the switching contact pieces approach and galvanic contacting the same, as well as when the switching device is switched off, ie when the switching contact pieces are galvanically separated and removed from each other, discharge phenomena can occur in the switching path. These discharge phenomena are referred to as flashovers during a switch-on process.
  • switch-off arcs In the event of a switch-off process, these discharge phenomena are referred to as switch-off arcs, for example. Such discharge phenomena are associated with increased thermal loads that occur in the switching path. Due to the thermal loads, the switch contact pieces or other construction parts of the electrical switching device, for example, are exposed to increased wear. The switching path can be exposed to a fluid flow by means of a flow device.
  • the flow device can, for example, inject a fluid into the switching path or guide a fluid out of the switching path, so that cooling is brought about in the switching path.
  • the flow device can have, for example, a piston-cylinder arrangement, with a relative movement of the piston and cylinder being able to bring about an overpressure or underpressure to generate a corresponding flow.
  • the operation of the flow device should be synchronized with a relative movement of switching contact pieces of the switching device.
  • the switching path can be supplied with a current.
  • Switching contact pieces that can be moved relative to one another and elements of the flow device (cylinder / piston) that can be moved relative to one another can be actuated synchronized with one another.
  • a synchronous relative movement in the flow device can be brought about, for example, as a function of the progress of a relative movement of the switching contact pieces.
  • both a current flowing through the switching path during a switch-on process and during a switch-off process can be advantageous. If necessary, for example, during a switch-off process, blowing the switching path can be provided and, for example, during a switching-on process, suction of a fluid from the switching path can be preferred. However, it can also be provided that the flow device should develop an effect only during a switch-on process or only during a switch-off process.
  • a control valve can be provided which, for example, only allows the flow device to take effect during a switch-on or switch-off process.
  • a relief opening of the inflow device can be opened or closed as required and the creation of an overpressure or a negative pressure in the inflow device can be prevented or brought about.
  • a flowing fluid can pass through the relief opening, which is released or blocked in a controlled manner by the control valve.
  • the flowing fluid creates a flow pressure.
  • This flow pressure can be used to press the valve body into a sealing position, i.e. to block the relief opening.
  • the valve body can preferably be mounted in a freely oscillating manner, for example in the manner of a clearance fit.
  • the valve body can, for example, be movably (oscillating) between a first stop and a second stop. Free movement can take place free of external forces acting on the valve body.
  • the relief opening can have a channel.
  • the valve body can be inside the channel or at an mouth of the Relief opening be movably attached.
  • a stop can prevent the valve body from exiting the channel. So with the valve body can be ordered shielded within the channel. Dielectric shielding is advantageous here, so that when a movable control valve is used, the dielectric properties of the switching device are retained.
  • the valve body is advantageously moved into its sealing position by the flow pressure.
  • the use of the flow pressure to actuate the valve body has the advantage that actuation of the valve body can be caused almost wear-free.
  • the force acting on the valve body and thus the sealing seat of the same in the control valve or a detachment is increased.
  • the valve body is, for example, movable with play, for example slidable or foldable, so that smooth actuation of the valve body can be brought about even at low flow pressures.
  • the relief opening can initially be partially blocked.
  • the control valve can have a soft characteristic, ie depending on the rate of change of the flow pressure, the valve body can cause a comparatively slow damming of the relief opening and thus a (slow) change in the pressure inside the flow device with a comparatively low rate of change.
  • the control valve responds gently, thereby avoiding sudden changes in pressure.
  • the electrical switching device is acted upon only to a small extent with additional forces when the valve body is engaged or disengaged.
  • a soft Abfal len the locking action of the valve body can also be a Reversal of the flow direction and thus the reversal of the flow pressure on the valve body take place.
  • actuating means such as springs can be dispensed with in order to actuate the valve body.
  • This can lead to a freely movable valve body within the limits set (stops). Accordingly, an almost fatigue-free actuation of the valve body can be assumed.
  • the control valve sits in a channel, for example, which can be formed, for example, by a relief opening on a cylinder or a piston of the flow device.
  • a differential pressure between the interior or the exterior of the flow device a flow pressure of a fluid that flows around or flushes through the flow device can be produced.
  • the flowing fluid should preferably be designed to be electrically insulating.
  • This electrically insulating fluid can also be used to electrically isolate the switching path and also to flow through the switching path.
  • fluorine-based fluids such as sulfur hexafluoride, fluoronitriles, fluoroketones or fluoroolefins can be used as electrically insulating fluids.
  • nitrogen-based fluids such as, for example, mixtures with oxygen (for example purified air) can also be used as the fluid.
  • the fluids are preferably in a gaseous form, but it can also be provided that the fluids are in liquid form.
  • a further advantageous embodiment can provide that the valve body can be moved between a first stop and a second stop in the manner of a clearance fit.
  • the valve body can be movably guided, for example, in the manner of a Spielpas solution.
  • the valve body can be designed in the manner of a piston which can move freely in a channel.
  • the valve body is limited in its free mobility by means of a first and a second stop.
  • the valve body remains between a blocking position and an opening tion position and can be pressed from the first to the second stop or from the second to the first stop, depending on the flow pressure, which acts between the first stop and the second stop and vice versa.
  • the design of the clearance fit can vary.
  • a first stop it can be provided that the valve body is pressed into a sealing position on the first stop, whereas in a position on the second stop of the valve body the control valve is made permeable.
  • a gap on the valve body can be released or closed.
  • a channel in which the valve body is movable has a changing cross-section, whereby a sealing seat is present when the valve body rests against the first stop, and the control valve is open when it rests against the second stop .
  • the first stop can, for example, have a shape-complementary receptacle for the valve body.
  • Recesses e.g. teeth or incisions, can be provided on a second stop, which enables a fluid flow to pass between the second stop and the valve body.
  • the valve body itself can have a through opening (overflow channel) which is dammed when it rests against the first stop and is permeable when it rests against the second stop.
  • the valve body can, for example, be shaped like a disk / cylinder, but it can also be provided that further shapes are provided for the valve body.
  • the valve body can also be shaped like a Ku gel or a cone.
  • a sealing seat or a passage on the first or second stop can be formed by a correspondingly corresponding design of the stops or a (section of a) channel extending between the stops.
  • a further advantageous embodiment can provide that the valve body has a through opening which can be blocked by one of the stops.
  • a through opening (overflow channel) in the valve body makes it possible to use simplified structures for the attacks.
  • a through-opening in the valve body can be blocked when it is in contact with the first stop (e.g. sealing position), whereas when the valve body is in contact with the second stop, the through-opening of the valve body is released. So with a low-wear design is given in order to achieve a constant response behavior after a large number of switching cycles of the control valve with the same flow pressures.
  • the through opening can preferably extend essentially parallel to the cylinder axis or rotation axis.
  • valve body is elastically deformable.
  • the sealing seat or the sealing position of the valve body can be implemented in a simple form by means of an elastic valve body.
  • an elastic valve body can be pressed into a sealing position. Even after a large number of switching cycles the valve body can be pressed into a sealing position again.
  • the valve body can be subjected to a deformation in order to rest against or to remove a stop.
  • An elastic valve body can be formed, for example, by using an elastomeric disk or an elastomeric plate. However, it can also be provided that, for example, a spherical or conical elastic valve body is used.
  • valve body is locally fixed at least at certain points.
  • a punctual local fixation for the valve body makes it possible, especially when using an elastic Ven til stresses to bring about or allow a deformation in a targeted manner.
  • the control behavior of a smoothly moving valve body which can be moved between a first or a second stop depending on the flow pressure, can be influenced.
  • a punk tual fixation also makes it possible to limit the degree of freedom of the valve body and thus to control the reproducibility of its movement within a flowing medium or caused by a flow pressure in a simplified manner.
  • the valve body can, for example, be fixed centrally or in an edge region, whereby a preferred deformation is promoted, for example.
  • an elastic Ventilkör by can be arranged in front of a relief opening and, for damming the relief opening, rest on a wall delimiting the relief opening, spanning the relief opening. In order to release the relief opening, the elastic Ventilkör can lift off the wall by deforming.
  • Another advantageous embodiment can provide that a stop locally fixes the valve body.
  • a stop is used to position the valve body, it can be deliberately removed from the stop, but only to the extent that local fixation, in particular at specific points, allows.
  • the valve body can flip over or fold over by exposing it to the flow pressure in the manner of a barrier and being pressed against the first or second stop depending on the flow pressure. If you now use a stop to fix the valve body in place, it can easily be positioned between the first and second stop impact can be positioned and a fatigue-free actuation of the valve body can be made.
  • a further advantageous embodiment can provide that a stop has a convex stop surface for the valve body.
  • a stop can provide a convex stop surface for the valve body. Due to the convex design of the stop surface, pressure marks or notch marks are avoided when the valve body hits. This increases the durability of the valve body, and the sealing functions of the valve body are retained, since notches or pressure marks that form undesirable bypasses or other deformations are prevented.
  • the convex stop surface can represent a portion of a ball cap, for example. However, it can also be provided that the convex stop surface is designed in the manner of a section of a cylinder jacket surface.
  • a spherical cap-like convex stop surface can be used, whereby an all-round movement of the valve body can be allowed around the point fixation of the valve body.
  • the mobility of the valve body of such a pronounced convex stop surface is limited uniformly and on all sides.
  • an approximately cylinder-shaped configuration of the stop surface is appropriate, whereby a flap-like movement of the valve body can be forced.
  • the deformation can be supported by the convex shape of the stop surface. A sharp-edged deformation of the valve body can be counteracted.
  • control valve is positioned in a stationary manner relative to the switching path.
  • the switching path can be limited by switching contact pieces that can be moved relative to one another. Regardless of the relative position of the switching contact pieces to one another, the control valve can remain stationary at rest.
  • the control valve can remain at rest relative to this stationary switching contact piece. This reduces the mass to be moved of an electrical switching device with switching contact pieces which can be moved relative to one another.
  • the control valve is protected from mechanical Vibratio NEN due to movements and the like. A reliable function of the control valve can thus be ensured. Even at low flow pressures, the valve body of the control valve can be operated, since superimposition of movements is avoided and accelerations occurring are kept away from the valve and valve body.
  • a further advantageous embodiment can provide that the electrical switching device is an earthing switch, in particular a special high-speed earthing switch.
  • An earthing switch has a switching path which is used to apply earth potential to a phase conductor.
  • a switching contact piece usually has permanent earth potential, whereby the earth potential can be transferred to a phase conductor by bringing the switching contact pieces closer to each other and galvanically contacting them .
  • Earthing switches are generally safety devices that are intended to reliably earth a phase conductor run.
  • a switch-on process of an earthing switch is to be classified as the more significant switching action.
  • rapid earthing switches ie earthing switches, the example, in the event of a fault, should contribute to a safety shutdown, ie to a forced earthing, the fastest possible movement of relatively movable switching contact pieces is to be brought about.
  • the flow device should be designed in such a way that forces delaying the switch-on process are avoided during a switch-on process.
  • An additional braking effect is to be avoided by the flow device.
  • the control valve When switching on, the control valve should therefore be open and the orifice opening should be open.
  • the control valve Conversely, during a disconnection process at an earthing switch, it is advantageous that the flow device develops its effect.
  • the control valve should be pressed into the sealing position in the case of earthing switches or on their electrical switching devices in the switching-off process, whereas the sealing position of the Steuerven valve should be canceled during a switching-on process.
  • a free orifice opening can be used during a switch-on process to fill the flow device with fluid, in particular unused, ie cooled and as far as possible charge carrier-free fluid, so that the flow device is clear to switch again for a switch-off process.
  • fluid in particular unused, ie cooled and as far as possible charge carrier-free fluid, so that the flow device is clear to switch again for a switch-off process.
  • a reverse effect of the control valve can be advantageous as required.
  • Figure 1 is a side view of an electrical
  • Figure 2 is a plan view of the electrical Kunststoffeinrich device known from Figure 1 in the off state, the
  • Figure 3 is a plan view of the electrical switching device as shown in the figures 1 and 2 known when switched on, the
  • Figure 4 is a perspective view of the electrical switching device known from Figures 1 to 3 in the switched off state and the
  • Figure 5 shows a piston plate with a Steuerven valve in a first variant in a perspective view.
  • FIGS. 6, 7 and 8 show sections through the piston plate known from FIGS. 1 to 5 with a control valve in the first embodiment
  • Figure 12 shows a piston plate with a control valve in a second Aussper approximately variant in perspective view
  • Figures 13, 14 and 15 each show a section through the piston plate together with the control valve in a second variant
  • Figure 16 shows a piston plate with a control valve in a third embodiment variant in perspective view
  • FIGS. 17 to 19 each show a section through the control valve known from FIG. 16 in the third embodiment variant.
  • the structure of an electrical switching device and the mode of operation of a control valve will first be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • FIGS. 1 to 4 In the figures 5 to 19 each Weil details of control valves are shown in three design variants.
  • FIG. 1 shows a side view of an electrical switching device in section.
  • the electrical GmbHeinrich device has an encapsulating housing 1.
  • the encapsulating housing 1 surrounds active parts (live parts) of the electrical switching device, so that mechanical protection is given. Furthermore, the encapsulating housing 1 can hermetically house active parts of the electrical switching device, so that the interior of the encapsulating housing can be filled with an electrically insulating fluid. The encapsulating housing 1 prevents the electrically insulating fluid from volatilizing.
  • the electrical switching device has a switching path 2.
  • the switching path 2 extends between a first movable switching contact piece 3 and a second ortsfes th switching contact piece 4.
  • the second switching contact piece 4 is supported on the encapsulating housing 1 in an electrically insulated manner.
  • the encapsulating housing 1 has walls made of an electrically lei border material, which lead to ground potential.
  • the second switching contact piece 4 also has ground potential, a grounding line of the second switching contact piece 4 being passed through the encapsulating housing 1 to the outside in an electrically insulated manner. This makes it possible, if necessary, to disconnect the second switching contact piece 4 from the earth potential. This is advantageous for checking and testing purposes, for example.
  • the first switch contact piece 3 is gela on a cylinder 5.
  • the cylinder 5 is part of a flow device and delimits a compression volume 6.
  • the first GmbHkon contact piece 3 is designed as a hollow cylinder and has a blow channel 7 in its interior.
  • the blow channel 7 opens at the free end of the first switch contact piece 3 in the Switching path 2.
  • the other end of the blow channel 7 opens into the interior of the compression volume 6, so that the compression volume 6 can communicate with the environment, in particular in the area of the switching path 2, via the blowing duct 7.
  • the cylinder 5 is movably mounted and made of electrically insulating Ma material.
  • connection line is electrically insulated through the wall of the encapsulating housing 1 and can be connected there to a phase conductor to be earthed.
  • a piston plate 9 is positioned so as to be stationary on a stem 10. The handle 10 is in turn supported in a stationary manner on the encapsulating housing 1.
  • the piston plate 9 forms a stationary wall on the compression volume 6, so that a change in the compression volume 6 is effected when the piston plate 9 moves relative to the cylinder 5.
  • the compression volume 6 increases.
  • the switch contact piece 3 is removed from the second switch contact piece 4 (switch-off process)
  • the compression volume 6 is reduced
  • a relief opening opening into the compression volume 6 can be switched by a control valve 13.
  • the relief opening is arranged in the stationary piston plate 9 before geous. At least one control valve 13 (position see FIG. 2) is arranged in the piston plate 9.
  • a rotatably mounted lever arm 11 is provided.
  • the lever arm 11 is with its free End guided in a groove on the cylinder 5, so that a pivoting movement can be converted into a linear movement of the cylinder 5 via a pin of the lever arm 11 engaging in the groove (see FIGS. 2, 3, 4).
  • stop buffers 12 are arranged on the stem 10 carrying the piston plate 9.
  • the switching device according to FIG. 1 is a multi-pole switching device. That is, several first switching contact pieces 3 and several second switching contact pieces 4 are arranged parallel to one another and are operated jointly.
  • a switching device as shown in Figures 1 and 2 can be used for switching a multi-phase electrical power transmission system.
  • the piston plate 9 is a substantially rectangular piston plate 9, in which two similarly constructed STEU erventile 13 are arranged.
  • the control valves 13 are used to control the filling or emptying of the Kompressionsvo volume 6 with a fluid which is provided for flowing through the circuit 2.
  • the compression volume 6 is filled with the largest possible amount of electrically insulating fluid.
  • a switch-off process ie the first switching contacts Contact pieces 3 are separated from the second switching contact pieces 4 and moved away from them, a reduction of the compression volume 6 takes place.
  • the stop buffers 12 each form stops for the moving th cylinder 5 to brake it in its end positions.
  • the valve bodies 14a, 14b, 14c block the control valves 13, so that fluid located within the compression volume 6 has to flow away via the blow channels 7 of the first switching contact pieces 3 in the direction of the second switching contact pieces 4.
  • the switching path 2 is flooded with uncontaminated, preferably cool, electrically insulating fluid, so that contaminated fluid is forced out of this area and the electrically insulating fluid flows around an arc that may be present.
  • the position of the control valves 13 is shown symbolically in FIG. In FIGS. 5, 12 and 16, design variants of possible control valves 13 are shown. Since is shown in the associated Figures 6 to 11, 13 to 15, and 17 to 19, the mode of operation of the control valves 13, or their valve bodies 14a, 14b, 14c.
  • control valves 13, 13a, 13b, 13c Regardless of the structural design of the control valves 13, 13a, 13b, 13c in terms of shape, number, etc., their function is chosen to be identical for the switching device shown in the figures (earthing switch / rapid earthing switch).
  • the control valves 13, 13a, 13b, 13c are switched in such a way that a valve body 14a, 14b, 14c is moved out of its sealing position so that a fluid flow from the environment can flow over into the interior of the compression volume 6.
  • the valve body 14a, 14b, 14c is pressed into its sealing position, so that fluid flows out of the compression volume 6, which decreases during a switch-off process, via the blow channels 7 of the first switching contact pieces 3.
  • FIG. 5 shows a piston plate 9 with a stem 10 as known from FIGS. 1 to 4.
  • a first variant embodiment of a control valve 13a is arranged in duplicate in the piston plate 9, an identical design being selected in each case. By doubling the control valves 13a, the permeability is increased.
  • the control valve 13a in the first embodiment has an essentially cylindrical valve body 14a with a circular cross section.
  • the valve body 14a of the control valve 13a in the first variant is freely movable between a first stop 15 and a second stop 16 (see FIGS. 6 to 11) in the direction of a displacement axis of the cylinder 5.
  • the valve body 14a is displaceably Gela Gert in the manner of a clearance fit between the first and the second stop 15, 16.
  • a plurality of curved elongated holes are distributed around the circumference and each form a through opening 17.
  • the cross-section of the first stop 15 is selected such that it completely covers the through openings 17 and when the valve body 14a of the control valve 13a comes into contact in the first variant, these are blocked or dammed by the first stop 15 (see FIG 6).
  • the second stop 16 is dimensioned in such a way that on the side facing away from the viewer of FIG. 5, it supports or engages the valve body 14a of the control valve 13a of the first variant in the edge area, so that when the valve body 14a engages at the second stop 16, the through openings 17 are not blocked (see FIG. 8).
  • FIG. 6 shows the position of the valve body 14a during a switch-off process, that is, the valve body 14a is pressed into its sealing position on the first stop 15.
  • a pressing force is brought about by the flow pressure of the flowing fluid, which is compressed inside the compression volume 6.
  • the contact pressure on the seat of the valve body 14a in its sealing position also increases.
  • a Reversal of the direction of flow pressure (Fig. 7). That is, the compression volume 6 increases, as a result of which the flow pressure of the flowing fluid moves the valve body 14a away from the first stop 15 and presses it in the direction of the second stop 16 (FIG. 8).
  • the recesses 17 are now released and fluid can flow through the recesses 17 of the valve body 14a into the interior of the compression volume 6.
  • FIGS. 9 to 11 An alternative embodiment of a first stop 15 is shown in FIGS. 9 to 11.
  • the first stop 15 is formed by a shoulder in the channel of the piston plate 9 ge.
  • Only the second stop 16 is represented by a plate attached to it, which can be dismantled in order to bring the valve body 14a into its play seat. Function and mode of operation, however, are identical to the embodiment variant as shown in FIGS. 6, 7 and 8.
  • FIG. 12 shows a second variant of a control valve 13b. Again, there are two similar control valves 13b on the piston plate
  • the use of an elastically deformable valve body 14b is now provided.
  • the elastically deformable valve body 14b in turn has a cylindrical shape with a circular cross-section.
  • the valve body is positioned flat on the side of the piston plate 9 facing the compression volume 6 by 14b of the second embodiment variant of a control valve 13b.
  • a central screw connection is provided, with a relief opening with several channels in the piston in the overlap area of the valve body 14b of the second embodiment variant 13b. benplatte 9 is arranged, which is covered by the valve body 14b.
  • the mode of operation of the control valve 13b in the second embodiment will now be described with reference to FIGS. 13 to 15.
  • the flow pressure presses a valve body 14b of the second variant of the control valve 13b against the wall (first stop 15) of the piston plate 9 and dams the channels in the piston plate 9.
  • a switch-off process the fluid located in the compression volume 6 is pressed through the blow channels 7 of the first switching contact pieces 3 in the direction of the switching path 2.
  • the direction of the flowing fluid is reversed.
  • the flow pressure presses the valve body 14b of the second embodiment variant out of the sealing seat due to the elastic deformability and lifts it off the piston plate 9 at its free circumference.
  • the valve body 14b of the control valve 13b in the second variant is fixed at points by the second stop 16.
  • FIG. 16 shows a piston plate 9 with a control valve 13c in a third variant.
  • an elastically deformable valve body 14c is clamped on one side (at the edge), so that a flap-like opening of the valve body 14c of the control valve 13c is made possible in the third embodiment.
  • a second stop 16 which has a convexly curved stop surface, is used for punk tual fastening of the valve body 14c. This makes it possible for the valve body 14c of the third control valve 13c to lift off from the first stop 15, which is formed by the surface of the piston plate 9, and to press against the second stop 16. Because of the convex curvature of the second stop 16, excessive deformation or mechanical loading, for example notching of the valve body 14c of the control valve 13c in FIG third variant prevents.
  • Figures 17 shows a piston plate 9 with a control valve 13c in a third variant.

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  • Multiple-Way Valves (AREA)

Abstract

Eine elektrische Schalteinreichung weist eine Schaltstrecke (2) sowie eine Beströmungseinrichtung mit einem Steuerventil (13, 13a, 13b, 13c) auf. Mittels der Beströmungseinrichtung ist die Schaltstrecke (2) mit einem Fluid beströmbar. Das Steuerventil (13, 13a, 13b, 13c) weist dazu einen Ventilkörper (14a, 14b, 14c) auf. Der Ventilkörper (14a, 14b, 14c) wird durch den Fließdruck des strömenden Fluids in eine Dichtposition gepresst.

Description

Beschreibung
Elektrische Schalteinrichtung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schalteinrichtung aufweisend eine Schaltstrecke und eine Beströmungseinrichtung mit einem Steuerventil zum Beströmen der Schaltstrecke, wobei das Steuerventil einen bewegbaren Ventilkörper aufweist.
Eine elektrische Schaltreinrichtung ist beispielsweise aus der Internationalen Veröffentlichung WO 2019/024978 Al be kannt. Dort ist eine Beströmungseinrichtung einer Schaltstre cke der Schalteinrichtung zugeordnet. Mittels eines Steuer ventils wird die Arbeitsweise der Beströmungseinrichtung ge steuert. Das Steuerventil weist dazu einen bewegbaren Ventil körper auf, welcher von einer Feder unterstützt oder gehemmt bewegbar ist. Bei einem derartig konstruierten Steuerventil ist das Ansprechverhalten als vergleichsweise sprunghaft ein zuschätzen. Entsprechend können Impulse auftreten, welche die elektrische Schalteinrichtung in Gänze beeinflussen. So ist bei der Auslegung der Schalteinrichtung auf die Arbeitsweise des Steuerventils Rücksicht zu nehmen. Weiter weist die be kannte Konstruktion den Nachteil auf, dass mit zunehmender Anzahl von Betätigungen des Steuerventils Ermüdungserschei nungen auftreten. Aufgrund von Ermüdungserscheinungen kann sich das Ansprechverhalten des Steuerventils ändern, wodurch sich wiederum veränderliche Zustände, z.B. in der Schaltstre cke der elektrischen Schalteinrichtung einstellen können.
Somit ergibt sich als Aufgabe der Erfindung eine elektrische Schalteinrichtung anzugeben, welche auch nach einer Vielzahl von Schalthandlungen ein stabiles Schaltverhalten aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer elektrischen Schalteinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Ventilkörper durch den Fließdruck eines strömenden Fluids in eine Dichtposition gepresst wird. Eine elektrische Schalteinrichtung dient einem Auftrennen oder einem Herstellen eines elektrisch leitenden Strompfades in einem Phasenleiterzug. Dazu weist die elektrische Schalt einrichtung eine Schaltstrecke auf, welche sich bevorzugt zwischen relativ zueinander bewegbaren Schaltkontaktstücken erstreckt. Sowohl bei einem Einschalten, d.h. bei einer Annä herung der Schaltkontaktstücke und einer galvanischen Kontak tierung derselben, als auch bei einer Ausschaltung der Schalteinrichtung, d.h. bei einem galvanischen Trennen und Entfernen der Schaltkontaktstücke voneinander, kann es in der Schaltstrecke zu Entladungserscheinungen kommen. Diese Entla dungserscheinungen werden bei einem Einschaltvorgang z.B. als Vorüberschläge bezeichnet. Bei einem Ausschaltvorgang werden diese Entladungserscheinungen z.B. als Ausschaltlichtbögen bezeichnet. Derartige Entladungserscheinungen sind mit erhöh ten thermischen Belastungen verbunden, die in der Schaltstre cke auftreten. Aufgrund der thermischen Belastungen werden zum Beispiel die Schaltkontaktstücke oder auch weitere Bau teile der elektrischen Schalteinrichtung einem erhöhten Ver schleiß ausgesetzt. Mittels einer Beströmungseinrichtung kann die Schaltstrecke einer Fluidbeströmung ausgesetzt werden.
Die Beströmungseinrichtung kann beispielsweise ein Fluid in die Schaltstrecke einblasen oder ein Fluid aus der Schalt strecke herausleiten, so dass eine Kühlung in der Schaltstre cke hervorgerufen wird. Die Beströmungseinrichtung kann dazu beispielsweise eine Kolben-Zylinderanordnung aufweisen, wobei durch eine Relativbewegung von Kolben und Zylinder ein Über oder Unterdrück zur Erzeugung einer entsprechenden Strömung bewirkt werden kann. Die Arbeitsweise der Beströmungseinrich tung sollte dabei synchronisiert zu einer Relativbewegung von Schaltkontaktstücken der Schalteinrichtung erfolgen. Je nach Zustand der Schaltstrecke, d.h. je nach örtlicher Lage der relativ zueinander positionierten Schaltkontaktstücke kann ein Beströmen der Schaltstrecke vorgenommen werden. Relativ zueinander bewegbare Schaltkontaktstücke sowie relativ zuei nander bewegbare Elemente der Beströmungseinrichtung (Zylin der/Kolben) können synchronisiert zueinander betätigt werden. Dadurch kann beispielsweise in Abhängigkeit eines Voran- schreitens einer Relativbewegung der Schaltkontaktstücke eine synchrone Relativbewegung in der Beströmungseinrichtung her vorgerufen werden.
Je nach zu beherrschenden Schaltvorgängen kann sowohl ein Beströmen der Schaltstrecke bei einem Einschaltvorgang als auch bei einem Ausschaltvorgang vorteilhaft sein. Bedarfswei se kann beispielsweise bei einem Ausschaltvorgang ein Bebla- sen der Schaltstrecke vorgesehen sein und beispielsweise bei einem Einschaltvorgang ein Absaugen eines Fluides aus der Schaltstrecke bevorzugt sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass lediglich bei einem Einschaltvorgang oder ledig lich bei einem Ausschaltvorgang die Beströmungseinrichtung Wirkung entfalten soll.
Je nach Bedarf kann ein Steuerventil vorgesehen sein, welches z.B. lediglich bei einem Einschalt- oder einem Ausschaltvor gang eine Wirkung der Beströmungseinrichtung zulässt. Mittels des Steuerventils kann beispielsweise eine Entlastungsöffnung der Beströmungseinrichtung bedarfsweise geöffnet oder ge schlossen werden und so eine Entstehung eines Überdruckes o- der eines Unterdruckes in der Beströmungseinrichtung verhin dert oder bewirkt werden. Durch die Entlastungsöffnung, wel che gesteuert von dem Steuerventil freigegeben beziehungswei se gesperrt wird, kann ein strömendes Fluid hindurchtreten. Dabei erzeugt das strömende Fluid einen Fließdruck. Dieser Fließdruck kann genutzt werden, um den Ventilkörper in eine Dichtposition zu pressen, d.h. die Entlastungsöffnung zu ver sperren. Bevorzugt kann der Ventilkörper frei oszillierend z.B. nach Art einer Spielpassung gelagert sein. Der Ventil körper kann beispielweise zwischen einem ersten Anschlag und einem zweiten Anschlag beweglich (pendelnd) angeordnet sein. Ein freies Bewegen kann frei von äußeren auf den Ventilkörper einwirkenden Kräften erfolgen.
Die Entlastungsöffnung kann einen Kanal aufweisen. Der Ven tilkörper kann innerhalb des Kanals oder an einer Mündung der Entlastungsöffnung bewegbar angesetzt sein. Ein Anschlag kann ein Austreten des Ventilkörpers aus dem Kanal verhindern. So mit kann der Ventilkörper innerhalb des Kanals geschirmt an geordnet sein. Vorteilhaft ist dabei eine dielektrische Schirmung, sodass bei der Verwendung eines beweglichen Steu erventils die dielektrischen Eigenschaften an der Schaltein richtung erhalten bleiben.
Mit versperrter Entlastungsöffnung kann die Beströmungsein- richtung Wirkung entfalten. So kann ein Über- beziehungsweise Unterdrück in der Beströmungseinrichtung erzeugt werden und ein entsprechendes Beströmen der Schalteinrichtung erzielt werden. Vorteilhaft erfolgt ein Einrücken des Ventilkörpers in seine Dichtposition durch den Fließdruck. Die Nutzung des Fließdruckes zum Betätigen des Ventilkörpers weist den Vor teil auf, dass nahezu verschleißfrei eine Betätigung des Ven tilkörpers hervorgerufen werden kann. Zusätzlich wird mit Zu nahme des Fließdruckes die auf den Ventilkörper wirkende Kraft und damit der Dichtsitz desselben im Steuerventil oder ein Herauslösen verstärkt. Der Ventilkörper ist beispielswei se mit Spiel bewegbar z.B. verschiebbar oder klappbar, so dass ein leichtgängiges Betätigen des Ventilkörpers auch bei geringen Fließdrücken hervorgerufen werden kann. Damit kann bereits zu einem frühen Zeitpunkt eine Betätigung des Steuer ventils ausgelöst werden. So ist beispielsweise ein zunächst teilweises Verdämmen der Entlastungsöffnung möglich. Das Steuerventil kann eine weiche Charakteristik aufweisen, d.h. in Abhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeit des Fließdruckes kann der Ventilkörper eine vergleichsweise langsame Verdäm mung der Entlastungsöffnung und damit ein (langsames) Ändern des Druckes im Inneren der Beströmungseinrichtung mit einer vergleichsweise geringen Änderungsgeschwindigkeit bewirken. Entsprechend ergibt sich ein sanftes Ansprechverhalten des Steuerventils, wodurch sprungartige Druckänderungen vermieden sind. So wird die elektrische Schalteinrichtung nur in gerin gem Umfang mit zusätzlichen Kräften beim Ein- beziehungsweise Ausrücken des Ventilkörpers beaufschlagt. Ein weiches Abfal len der Sperrwirkung des Ventilkörpers kann auch bei einem Umkehren der Strömungsrichtung und damit der Umkehrung des Fließdruckes auf den Ventilkörper erfolgen. Weiterhin kann durch die Nutzung des Fließdruckes auf zusätzliche Betäti gungsmittel wie Federn verzichtet werden, um den Ventilkörper zu betätigen. Dies kann zu einem frei bewegbaren Ventilkörper im Rahmen von gesetzten Grenzen (Anschläge) führen. Entspre chend kann von einem nahezu ermüdungsfreien Betätigen des Ventilkörpers ausgegangen werden. Das Steuerventil sitzt bei spielsweise in einem Kanal, welcher zum Beispiel durch eine Entlastungsöffnung an einem Zylinder oder einem Kolben der Beströmungseinrichtung gebildet sein kann. Durch einen Diffe renzdruck zwischen dem Inneren beziehungsweise dem Äußeren der Beströmungseinrichtung kann ein Fließdruck eines die Beströmungseinrichtung umspülenden beziehungsweise durchspü lenden Fluids hervorgerufen werden. Das strömende Fluid soll te dabei bevorzugt elektrisch isolierend ausgestaltet sein. Dieses elektrisch isolierende Fluid kann auch einem elektri schen Isolieren der Schaltstrecke und auch einem Beströmen der Schaltstecke dienen. Als elektrisch isolierende Fluide sind beispielsweise fluorbasierte Fluide wie Schwefelhexaflu orid, Fluornitrile, Fluorketone oder Fluorolefine verwendbar. Weiterhin können jedoch auch stickstoffbasierte Fluide wie beispielsweise Gemische mit Sauerstoff (z.B. gereinigte Luft) als Fluid eingesetzt werden. Bevorzugt weisen die Fluide da bei eine gasförmige Form auf, es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Fluide in flüssiger Form vorliegen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Ventilkörper nach Art einer Spielpassung zwischen einem ersten Anschlag und einem zweiten Anschlag bewegbar ist.
Der Ventilkörper kann beispielsweise nach Art einer Spielpas sung beweglich geführt sein. So kann der Ventilkörper bei spielsweise nach Art eines Kolbens, welcher frei beweglich in einem Kanal pendeln kann, ausgestaltet sein. Der Ventilkörper ist dabei mittels eines ersten sowie eines zweiten Anschlages in seiner freien Bewegbarkeit begrenzt. Dadurch verbleibt der Ventilkörper zwischen einer Sperrposition sowie einer Öff- nungsposition und kann in Abhängigkeit des Fließdruckes, wel cher zwischen erstem Anschlag sowie zweitem Anschlag und um gekehrt wirkt, vom ersten zum zweiten Anschlag oder vom zwei ten zum ersten Anschlag gepresst werden. Je nach erwartetem Fließdruck kann die Auslegung der Spielpassung variieren. An einem ersten Anschlag kann vorgesehen sein, dass der Ventil körper in eine Dichtposition am ersten Anschlag gepresst wird, wohingegen in einer Lage am zweiten Anschlag der Ven tilkörper das Steuerventil durchlässig gestaltet. Je nach Ausgestaltung der Anschläge mit entsprechenden Ausnehmungen, vorspringenden Kanten oder Schultern kann ein Spalt am Ven tilkörper freigegeben oder geschlossen werden. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass ein Kanal, in welchem der Ventilkörper bewegbar ist, einen sich ändernden Querschnitt aufweist, wodurch bei einem Anliegen des Ventilkörpers an dem ersten Anschlag ein Dichtsitz vorliegt, und bei einer Anlage am zweiten Anschlag eine Durchgängigkeit des Steuerventils gegeben ist. Der erste Anschlag kann beispielsweise eine formkomplementäre Aufnahme für den Ventilkörper aufweisen.
Bei einem Anliegen des Ventilkörpers am ersten Anschlag ist das Steuerventil gesperrt. An einem zweiten Anschlag können Ausnehmungen z.B. Zähne oder Einschnitte vorgesehen sein, wodurch ein Übertreten eines Fluidstromes zwischen zweitem Anschlag sowie Ventilkörper ermöglicht ist. Der Ventilkörper selbst kann eine Durchgangsöffnung (Überströmkanal) aufwei sen, der bei Anlage am ersten Anschlag verdämmt ist und bei Anlage am zweiten Anschlag durchlässig ist.
Der Ventilkörper kann z.B. nach Art einer/s Scheibe/Zylinders ausgeformt sein, es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass weitere Formgebungen für den Ventilkörper vorgesehen sind. So kann der Ventilkörper beispielsweise auch nach Art einer Ku gel oder eines Konus ausgeformt sein. Durch eine entsprechend korrespondierende Gestaltung der Anschläge beziehungsweise eines sich zwischen den Anschlägen erstreckenden (Abschnitts eines) Kanals kann ein Dichtsitz oder ein Durchlass am ersten beziehungsweise zweiten Anschlag gebildet werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Ventilkörper eine Durchgangsöffnung aufweist, welche durch einen der Anschläge blockierbar ist.
Eine Durchgangsöffnung (Überströmkanal) im Ventilkörper er möglicht es, vereinfachte Strukturen für die Anschläge zu verwenden. Je nach Formgebung der Anschläge kann eine Durch gangsöffnung im Ventilkörper bei der Anlage beispielsweise am ersten Anschlag (z.B. Dichtposition) versperrt sein, wohinge gen bei einer Anlage des Ventilkörpers am zweiten Anschlag die Durchgangsöffnung des Ventilkörpers freigegeben ist. So mit ist eine verschleißarme Konstruktion gegeben, um nach ei ner Vielzahl von Schaltspielen des Steuerventils bei gleich artigen Fließdrücken ein gleichbleibendes Ansprechverhalten zu erzielen. Bei der Nutzung eines Ventilkörpers mit Zylin derform oder Rotationsform kann die Durchgangsöffnung bevor zugt sich im Wesentlichen parallel zur Zylinderachse bzw. Ro tationsachse erstrecken.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Ventilkörper elastisch verformbar ist.
Durch einen elastischen Ventilkörper ist der Dichtsitz bezie hungsweise die Dichtposition des Ventilkörpers in einfacher Form ausführbar. In Abhängigkeit des Fließdruckes kann ein elastischer Ventilkörper in eine Dichtposition eingepresst werden. Auch nach einer Vielzahl von Schaltspielen des Ven tilkörpers kann dieser erneut in eine Dichtposition einge presst werden. Zum Anliegen an einem, bzw. entfernen von ei nem Anschlag kann der Ventilkörper einer Verformung unterzo gen werden. Ein elastischer Ventilkörper kann beispielsweise durch Nutzung einer elastomeren Scheibe beziehungsweise einer elastomeren Platte ausgeformt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass beispielsweise ein kugelförmiger oder konusförmiger elastischer Ventilkörper Verwendung findet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Ventilkörper zumindest punktuell örtlich fixiert ist. Eine punktuelle örtliche Fixierung für den Ventilkörper er möglicht es, insbesondere bei Nutzung eines elastischen Ven tilkörpers gezielt eine Verformung herbeizuführen beziehungs weise zuzulassen. Damit kann einerseits ein leichtgängiger Ventilkörper, der fließdruckabhängig insbesondere zwischen einem ersten beziehungsweise einem zweiten Anschlag bewegbar ist, in seinem Steuerverhalten beeinflusst werden. Eine punk tuelle Fixierung ermöglicht weiterhin, den Freiheitsgrad des Ventilkörpers einzuschränken und so die Reproduzierbarkeit seiner Bewegung innerhalb eines fließenden Mediums bezie hungsweise durch einen Fließdruck bewirkt, vereinfacht zu steuern. Der Ventilkörper kann beispielsweise zentrisch oder in einem Randbereich fixiert werden, wodurch beispielsweise eine bevorzugte Verformung gefördert wird. Insbesondere bei Nutzung eines elastisch verformbaren Ventilkörpers kann so das Sperr- beziehungsweise Entsperrverhalten des Ventilkör pers verbessert gesteuert werden. Ein elastischer Ventilkör per kann vor einer Entlastungsöffnung angeordnet sein und zum Verdämmen die Entlastungsöffnung überspannend an einer die Entlastungsöffnung begrenzenden Wandung anliegen. Zur Freiga be der Entlastungsöffnung kann sich der elastische Ventilkör per unter Verformung von der Wandung abheben.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein Anschlag den Ventilkörper örtlich fixiert.
Wird ein Anschlag zum Positionieren des Ventilkörpers ge nutzt, so kann dieser sich gezielt von dem Anschlag entfer nen, jedoch nur in dem Maße, wie es eine insbesondere punktu elle örtliche Fixierung zulässt. Der Ventilkörper kann bei spielsweise umschlagen oder umklappen, indem dieser nach Art einer Barriere dem Fließdruck ausgesetzt wird und in Abhän gigkeit des Fließdruckes gegen den ersten oder gegen den zweiten Anschlag gedrückt wird. Nutzt man nunmehr einen An schlag aus, um den Ventilkörper örtlich zu fixieren, so kann dieser in einfacher Form zwischen erstem sowie zweitem An- schlag positioniert werden und ein ermüdungsfreies Betätigen des Ventilkörpers vorgenommen werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein Anschlag eine konvexe Anschlagfläche für den Ventilkörper aufweist.
Ein Anschlag kann eine konvexe Anschlagfläche für den Ventil körper bereitstellen. Durch das konvexe Ausgestalten der An schlagfläche werden bei einem Anschlägen des Ventilkörpers Druckmarken beziehungsweise Kerbmarken vermieden. Dadurch wird die Haltbarkeit des Ventilkörpers erhöht, weiterhin bleiben die Dichtfunktionen des Ventilkörpers erhalten, da unerwünschte Bypässe bildende Kerben oder Druckmarken oder anderweitige Verformungen verhindert sind. Die konvexe An schlagfläche kann beispielsweise einen Abschnitt einer Kugel kappe darstellen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die konvexe Anschlagfläche nach Art eines Abschnittes einer Zylindermantelfläche ausgebildet ist. Insbesondere bei einer zentrischen Positionierung des Ventilkörpers an einer An schlagfläche kann eine kugelkappenartige konvexe Anschlagflä che zum Einsatz gelangen, wodurch um die punktuelle Fixierung des Ventilkörpers herum eine allseitige Bewegung des Ventil körpers zugelassen werden kann. Gleichmäßig und allseitig ist die Bewegbarkeit des Ventilkörpers einer derart ausgeprägten konvexen Anschlagfläche begrenzt. Bei einem seitlichen Fassen eines Ventilkörpers bietet sich eine annähernd zylinderman telförmige Ausgestaltung der Anschlagfläche an, wodurch ein klappenartiges Bewegen des Ventilkörpers erzwungen werden kann. Bei Nutzung eines elastisch verformbaren Ventilkörpers kann die Verformung durch die konvexe Formgebung der An schlagfläche unterstützt werden. Einer scharfkantigen Verfor mung des Ventilkörpers kann entgegengewirkt werden.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Steuer ventil relativ zur Schaltstrecke ortsfest positioniert ist. Die Schaltstrecke kann durch relativ zueinander bewegbare Schaltkontaktstücke begrenzt werden. Unabhängig von der Rela tivlage der Schaltkontaktstücke zueinander kann das Steuer ventil in Ruhe ortsfest verbleiben. Bei der Nutzung eines ortsfesten Schaltkontaktstückes, welches die Schaltstrecke begrenzt, kann das Steuerventil relativ zu diesem ortsfesten Schaltkontaktstück in Ruhe verbleiben. Dadurch wird die zu bewegende Masse einer elektrischen Schalteinrichtung mit re lativ zueinander bewegbaren Schaltkontaktstücken reduziert. Gleichzeitig wird das Steuerventil vor mechanischen Vibratio nen aufgrund von Bewegungen und dergleichen geschützt. Damit kann eine zuverlässige Funktion des Steuerventils sicherge stellt werden. Auch bei geringen Fließdrücken ist so ein Be tätigen des Ventilkörpers des Steuerventils gegeben, da ein Überlagern von Bewegungen vermieden sowie auftretende Be schleunigungen von dem Ventil nebst Ventilkörper ferngehalten sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die elektrische Schalteinrichtung ein Erdungsschalter, insbe sondere ein Schnellerdungsschalter ist.
Ein Erdungsschalter weist eine Schaltstrecke auf, welche dazu dient, einen Phasenleiterzug mit Erdpotenzial zu beaufschla gen. Dazu weist ein Schaltkontaktstück üblicherweise dauer haft Erdpotenzial auf, wobei durch ein Annähern der Schalt kontaktstücke zueinander und ein galvanisches Kontaktieren derselben, Erdpotenzial auf einen Phasenleiter übertragen werden kann. Erdungsschalter sind im Allgemeinen Sicherheits einrichtungen, welche zuverlässig ein Erden eines Phasen leiterzuges bewirken sollen. Insofern ist ein Einschaltvor gang eines Erdungsschalters als die bedeutsamere Schalthand lung einzustufen. Insbesondere bei der Verwendung von Schnel lerdungsschaltern, d.h. von Erdungsschaltern, die beispiels weise in einem Fehlerfall zu einer Sicherheitsabschaltung, d.h. zu einer Zwangserdung beitragen sollen, ist ein mög lichst rasches Bewegen von relativ zueinander bewegbaren Schaltkontaktstücken hervorzurufen. Um dieses zuverlässig zu bewirken, sollte die Beströmungseinrichtung derart ausgebil det sein, dass bei einem Einschaltvorgang den Einschaltvor gang verzögernde Kräfte vermieden sind. So ist eine zusätzli che Bremswirkung durch die Beströmungseinrichtung zu vermei den. Bei einem Einschaltvorgang sollte daher das Steuerventil geöffnet und die Mündungsöffnung durchgängig sein. Umgekehrt ist es bei einem Ausschaltvorgang an einem Erdungsschalter von Vorteil, dass die Beströmungseinrichtung ihre Wirkung entfaltet. Insofern sollte bei Erdungsschaltern oder auch an deren elektrischen Schalteinrichtungen im Ausschaltvorgang das Steuerventil in Dichtposition gepresst werden, wohingegen bei einem Einschaltvorgang die Dichtposition des Steuerven tils aufgehoben sein sollte. Beispielsweise kann eine freie Mündungsöffnung bei einem Einschaltvorgang dazu genutzt wer den, die Beströmungseinrichtung mit Fluid, insbesondere un verbrauchtem, d.h. gekühltem und möglichst ladungsträgerfrei- em Fluid zu befüllen, so dass die Beströmungseinrichtung für einen Ausschaltvorgang wieder schaltklar ist. Bei anderen Schalteinrichtungen kann je nach Bedarf eine umgekehrte Wir kung des Steuerventils vorteilhaft sein.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sche matisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher be schrieben.
Dabei zeigt die
Figur 1 eine Seitenansicht einer elektrischen
Schalteinrichtung im ausgeschalteten Zustand, die
Figur 2 eine Draufsicht der aus der Figur 1 bekannten elektrischen Schalteinrich tung im ausgeschalteten Zustand, die
Figur 3 eine Draufsicht der elektrischen Schalteinrichtung wie aus den Figuren 1 und 2 bekannt im eingeschalteten Zu stand, die
Figur 4 eine perspektivische Ansicht der aus den Figuren 1 bis 3 bekannten elektri schen Schalteinrichtung im ausgeschal teten Zustand und die
Figur 5 eine Kolbenplatte mit einem Steuerven til in erster Ausführungsvariante in einer perspektivischen Ansicht. Die
Figuren 6, 7 und 8 zeigen Schnitte durch die aus den Fi guren 1 bis 5 bekannte Kolbenplatte mit einem Steuerventil in erster Aus führungsvariante, die
Figuren 9, 10 und 11 eine Abwandlung des in den Figuren 6,
7 und 8 im Schnitt gezeigten Steuer ventils in der ersten Ausführungsvari ante. Die
Figur 12 zeigt eine Kolbenplatte mit einem Steuerventil in einer zweiten Ausfüh rungsvariante in perspektivischer An sicht, die
Figuren 13, 14 und 15 zeigen jeweils einen Schnitt durch die Kolbenplatte nebst Steuerventil in zweiter Ausführungsvariante, die
Figur 16 zeigt eine Kolbenplatte mit einem Steuerventil in einer dritten Ausfüh rungsvariante in perspektivischer An sicht und die
Figuren 17 bis 19 zeigen jeweils einen Schnitt durch das aus der Figur 16 bekannte Steuerventil in der dritten Ausführungsvariante. Anhand der Figuren 1 bis 4 wird zunächst der Aufbau einer elektrischen Schalteinrichtung und die Wirkungsweise eines Steuerventiles beschrieben. In den Figuren 5 bis 19 sind je weils Details von Steuerventilen in drei Ausführungsvarianten dargestellt .
Die Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer elektrischen Schalteinrichtung im Schnitt. Die elektrische Schalteinrich tung weist ein Kapselungsgehäuse 1 auf. Das Kapselungsgehäuse 1 umgibt Aktivteile (spannungsführende Teile) der elektri schen Schalteinrichtung, sodass ein mechanischer Schutz gege ben ist. Weiterhin kann das Kapselungsgehäuse 1 Aktivteile der elektrischen Schalteinrichtung hermetisch einhausen, so dass das Innere des Kapselungsgehäuse mit einem elektrisch isolierenden Fluid gefüllt werden kann. Das Kapselungsgehäuse 1 verhindert ein Verflüchtigen des elektrisch isolierenden Fluids.
Die elektrische Schalteinrichtung weist eine Schaltstrecke 2 auf. Die Schaltstrecke 2 erstreckt sich zwischen einem ersten bewegbaren Schaltkontaktstück 3 sowie einem zweiten ortsfes ten Schaltkontaktstück 4. Das zweite Schaltkontaktstück 4 ist am Kapselungsgehäuse 1 elektrisch isoliert abgestützt. Das Kapselungsgehäuse 1 weist Wandungen aus einem elektrisch lei tenden Material auf, welche Erdpotenzial führen. Das zweite Schaltkontaktstück 4 weist ebenfalls Erdpotenzial auf, wobei eine Erdungsleitung des zweiten Schaltkontaktstückes 4 elektrisch isoliert durch das Kapselungsgehäuse 1 nach außen geführt ist. Dadurch besteht die Möglichkeit, bedarfsweise das zweite Schaltkontaktstück 4 vom Erdpotenzial abzutrennen. Dies ist beispielsweise zu Prüf- und Testzwecken vorteilhaft. Das erste Schaltkontaktstück 3 ist an einem Zylinder 5 gela gert. Der Zylinder 5 ist Teil einer Beströmungseinrichtung und begrenzt ein Kompressionsvolumen 6. Das erste Schaltkon taktstück 3 ist dabei hohlzylindrig ausgestaltet und weist in seinem Inneren einen Blaskanal 7 auf. Der Blaskanal 7 mündet am freien Ende des ersten Schaltkontaktstückes 3 in der Schaltstrecke 2. Das andere Ende des Blaskanales 7 mündet im Inneren des Kompressionsvolumens 6, sodass über den Blaskanal 7 das Kompressionsvolumen 6 mit der Umgebung, insbesondere im Bereich der Schaltstrecke 2, kommunizieren kann. Der Zylinder 5 ist beweglich gelagert und aus elektrisch isolierendem Ma terial gebildet. Über eine Anschlusslasche 8, welche zwischen dem erstem Schaltkontaktstück 3 sowie einer Stirnseite des Zylinders 5 angeordnet ist, ist eine Anschlussleitung elektrisch isoliert durch die Wandung des Kapselungsgehäuses 1 nach außen geführt und kann dort mit einem zu erdenden Pha senleiterzug verbunden werden. Um eine verschiebliche Führung des Zylinders 5 zu bewirken, ist eine Kolbenplatte 9 ortsfest auf einem Stiel 10 aufsitzend positioniert. Der Stiel 10 ist dabei wiederum am Kapselungsgehäuse 1 ortsfest abgestützt.
Die Kolbenplatte 9 bildet eine feststehende Wandung am Kom pressionsvolumen 6, sodass bei einer Relativbewegung von der Kolbenplatte 9 zu dem Zylinder 5 eine Veränderung des Kom pressionsvolumens 6 bewirkt wird. Bei einem Einschaltvorgang, das heißt bei einem Annähern des ersten Schaltkontaktstückes 3 an das zweite Schaltkontaktstück 4, erfolgt eine Vergröße rung des Kompressionsvolumens 6. Umgekehrt erfolgt bei einem Entfernen des Schaltkontaktstückes 3 von dem zweiten Schalt kontaktstück 4 (Ausschaltvorgang) eine Verkleinerung des Kom pressionsvolumens 6. Im Falle eines Ausschaltvorganges wird so innerhalb des Kompressionsvolumens eine Verdichtung von elektrisch isolierendem Fluid bewirkt. Über den Blaskanal 7 wird dieses in die Schaltstrecke 2 ausgestoßen und beströmt, kühlt und verfestigt die dortige Schaltstrecke 2 und umspült einen gegebenenfalls brennenden Lichtbogen. Eine im Kompres sionsvolumen 6 mündende Entlastungsöffnung ist durch ein Steuerventil 13 schaltbar. Die Entlastungsöffnung ist vor teilhaft in der ortsfesten Kolbenplatte 9 angeordnet. Zumin dest ein Steuerventil 13 (Position vergleiche Figur 2) ist in der Kolbenplatte 9 angeordnet.
Um eine Verschiebung des ersten Schaltkontaktstückes 3 nebst des Zylinders 5 zu bewirken, ist ein drehbar gelagerter He belarm 11 vorgesehen. Der Hebelarm 11 ist mit seinem freien Ende in einer Nut am Zylinder 5 geführt, sodass über einen in die Nut eingreifenden Zapfen des Hebelarmes 11 eine Schwenk bewegung in eine Linearbewegung des Zylinders 5 gewandelt werden kann (vgl. Figuren 2, 3, 4). Um in den Ein- bzw. Aus- schaltpositionen ein Abbremsen des Zylinders 5 zu unterstüt zen, sind Anschlagpuffer 12 auf dem die Kolbenplatte 9 tra genden Stiel 10 angeordnet. In der Draufsicht der Figur 2 ist zu erkennen, dass es sich bei dem Schaltgerät nach Figur 1 um ein mehrpoliges Schaltgerät handelt. Das heißt, mehrere erste Schaltkontaktstücke 3 sowie mehrere zweite Schaltkontaktstü- cke 4 sind parallel zueinander angeordnet und werden gemein sam betätigt. Somit ist eine Schalteinrichtung, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, zum Schalten eines mehrphasigen Elektroenergieübertragungssystems verwendbar. Bei der Kolben platte 9 handelt sich um eine im wesentlichen rechteckige Kolbenplatte 9, in welcher zwei gleichartig aufgebaute Steu erventile 13 angeordnet sind. Die Steuerventile 13 dienen der Steuerung des Befüllens, bzw. Entleerens des Kompressionsvo lumens 6 mit einem Fluid, welches zum Beströmen der Schalt strecke 2 vorgesehen ist.
Ausgehend von dem Ausschaltzustand wie in Figuren 1 und 2 ge zeigt, soll nunmehr zunächst ein Einschaltvorgang beschrieben werden. Um die ersten Schaltkontaktstücke 3 den zweiten Schaltkontaktstücken 4 anzunähern wird eine Rotation des He belarmes 11 ausgelöst. Dadurch wird der Zylinder 5 in Rich tung der zweiten Schaltkontaktstücke 4 bewegt. Das Kompressi onsvolumen 6 vergrößert sich dabei. Die Steuerventile 13 sind dabei derart ausgerichtet, dass nunmehr ein Ventilkörper 14a, 14b, 14c öffnet, sodass ein Einströmen von Fluid in das Kom pressionsvolumen 6 bevorzugt über die Steuerventile 13 er folgt. Zusätzlich kann auch Fluid über die Blaskanäle 7 der ersten Schaltkontaktstücke 3 einströmen. Im eingeschalteten Zustand (Figur 3) sind die ersten sowie die zweiten Schalt kontaktstücke 3, 4 miteinander elektrisch leitend verbunden. Das Kompressionsvolumen 6 ist mit der größtmöglichen Menge an elektrisch isolierendem Fluid gefüllt. Bei einem Ausschalt vorgang (Figur 3 nach Figur 2), d.h. die ersten Schaltkon- taktstücke 3 werden von den zweiten Schaltkontaktstücken 4 getrennt und von diesen fortbewegt, erfolgt eine Reduktion des Kompressionsvolumens 6. Um einen Ausschaltvorgang durch zuführen, wird der Hebel 11 mit geändertem Drehsinn bewegt. Die Anschlagpuffer 12 bilden jeweils Anschläge für den beweg ten Zylinder 5, um diesen in seinen Endlagen abzubremsen. Die Ventilkörper 14a, 14b, 14c sperren die Steuerventile 13, so- dass innerhalb des Kompressionsvolumens 6 befindliches Fluid über die Blaskanäle 7 der ersten Schaltkontaktstücke 3 in Richtung der zweiten Schaltkontaktstücke 4 abströmen muss. Dadurch wird die Schaltstrecke 2 mit nicht kontaminiertem, bevorzugt kühlem, elektrisch isolierendem Fluid geflutet, so- dass kontaminiertes Fluid aus diesem Bereich herausgedrängt und ein gegebenenfalls vorhandener Lichtbogen von dem elektrisch isolierenden Fluid umspült wird. In der Figur 4 ist im ausgeschalteten Zustand die Lage der Steuerventile 13 symbolisiert dargestellt. In den Figuren 5, 12 sowie 16 sind Ausführungsvarianten möglicher Steuerventile 13 gezeigt. Da bei ist in den zugehörigen Figuren 6 bis 11, 13 bis 15, sowie 17 bis 19 die Funktionsweise der Steuerventile 13, bzw. ihrer Ventilkörper 14a, 14b, 14c gezeigt.
Unabhängig von der konstruktiven Ausgestaltung der Steuerven tile 13, 13a, 13b, 13c hinsichtlich Formgebung, Anzahl, etc. ist ihre Funktion jedoch für die in den Figuren gezeigte Schalteinrichtung (Erdungsschalter/Schnellerdungsschalter) jeweils gleichartig gewählt. Bei einem Einschaltvorgang sind die Steuerventile 13, 13a, 13b, 13c derart geschaltet, dass ein Ventilkörper 14a, 14b, 14c aus seiner Dichtposition her ausbewegt wird, sodass ein Fluidstrom aus der Umgebung in das Innere des Kompressionsvolumens 6 überströmen kann. Bei einem Ausschaltvorgang wird der Ventilkörper 14a, 14b, 14c in seine Dichtposition gepresst, sodass ein Ausströmen von Fluid aus dem sich bei einem Ausschaltvorgang verkleinerndem Kompressi onsvolumen 6 über die Blaskanäle 7 der ersten Schaltkontakt- stücke 3 erfolgt. Die Figur 5 zeigt eine Kolbenplatte 9 mit Stiel 10 wie aus den Figuren 1 bis 4 bekannt. In der Kolbenplatte 9 ist eine erste Ausführungsvariante eines Steuerventils 13a zweifach angeordnet, wobei jeweils eine gleicharte Bauform gewählt wurde. Durch die Verdoppelung der Steuerventile 13a wird die Durchlassfähigkeit vergrößert. Das Steuerventil 13a in erster Ausführungsvariante weist einen im wesentlichen zylindrischen Ventilkörper 14a mit kreisförmigem Querschnitt auf. Der Ven tilkörper 14a des Steuerventils 13a in erster AusführungsVa riante ist zwischen einem ersten Anschlag 15 sowie einem zweiten Anschlag 16 (vergleiche Figuren 6 bis 11) in Richtung einer Verschiebeachse des Zylinders 5 frei beweglich. Der Ventilkörper 14a ist nach Art einer Spielpassung zwischen dem ersten sowie dem zweiten Anschlag 15, 16 verschieblich gela gert. Im Randbereich des Ventilkörpers 14a des Steuerventils 13a in der ersten Ausführungsvariante sind am Umfang verteilt mehrere gekrümmte Langlöcher angeordnet, die jeweils eine Durchgangsöffnung 17 bilden. Dabei ist der Querschnitt des ersten Anschlages 15 derart gewählt, dass dieser die Durch gangsöffnungen 17 vollständig abdeckt und bei einem Anliegen des Ventilkörpers 14a des Steuerventils 13a in der ersten Ausführungsvariante diese von dem ersten Anschlag 15 ver sperrt, bzw. verdämmt sind (vgl. Figur 6). Im Gegensatz dazu ist der zweite Anschlag 16 derart dimensioniert, dass dieser auf der vom Betrachter der Figur 5 abgewandten Seite, eine Stützung, bzw. eine Anlage des Ventilkörpers 14a des Steuer ventils 13a der ersten Ausführungsvariante im Randbereich vornimmt, sodass bei Anlage des Ventilkörpers 14a an dem zweiten Anschlag 16 die Durchgangsöffnungen 17 gerade nicht verdämmt sind (vgl. Figur 8). Die Figur 6 zeigt die Position des Ventilkörpers 14a während eines Ausschaltvorganges, das heißt, der Ventilkörper 14a wird in seine Dichtposition am ersten Anschlag 15 gepresst. Eine Anpresskraft wird durch den Fließdruck des strömenden Fluides bewirkt, welches im Inneren des Kompressionsvolumens 6 komprimiert wird. Mit zunehmendem Druck im Inneren des Kompressionsvolumens 6 nimmt auch die Anpresskraft auf den Sitz des Ventilkörpers 14a in seiner Dichtposition zu. Bei einem Ausschaltvorgang erfolgt eine Richtungsumkehr des Fließdrucks (Fig. 7). Das heißt, das Kom- pressionsvolumen 6 vergrößert sich, wodurch der Fließdruck des strömenden Fluides den Ventilkörper 14a vom ersten An schlag 15 fortbewegt und diesen in Richtung des zweiten An schlags 16 presst (Fig. 8). Nunmehr sind die Ausnehmungen 17 freigegeben und Fluid kann über die Ausnehmungen 17 des Ven tilkörpers 14a in das Innere des Kompressionsvolumens 6 über strömen. Bei der Ausführungsvariante gemäß den Figuren 6 bis
8 ist jeweils vorgesehen, den ersten bzw. den zweiten An schlag 15, 16 vor einem durchgehenden Kanal einer Entlas tungsöffnung in die Kolbenplatte 9 aufzusetzen, sodass zwi schen dem ersten, bzw. dem zweiten Anschlag 15, 16 der im we sentlichen zylindrische Ventilkörper 14a geführt von der In nenmantelfläche des Kanals in der Kolbenplatte 9 nach Art ei ner Spielpassung geführt ist.
In den Figuren 9 bis 11 ist eine alternative Ausgestaltung eines ersten Anschlages 15 gezeigt. Der erste Anschlag 15 ist dabei durch eine Schulter in dem Kanal der Kolbenplatte 9 ge bildet. Lediglich der zweite Anschlag 16 ist durch eine disk ret aufgesetzte Platte dargestellt, welche zum Einbringen des Ventilkörpers 14a in seinen Spielsitz demontierbar ist. Funk tion und Wirkungsweise sind jedoch zu der Ausführungsvariante wie in den Figuren 6, 7 und 8 gezeigt, identisch.
Die Figur 12 zeigt ausgehend von der Kolbenplatte 9 eine zweite Ausführungsvariante eines Steuerventiles 13b. Wiederum sind zwei gleichartige Steuerventile 13b an der Kolbenplatte
9 vorgesehen. Nunmehr ist die Nutzung eines elastisch ver formbaren Ventilkörpers 14b vorgesehen. Der elastisch ver formbare Ventilkörper 14b weist wiederum eine Zylinderform mit kreisförmigem Querschnitt auf. Jedoch ist der Ventilkör per 14b der zweiten Ausführungsvariante eines Steuerventils 13b flächig auf der Seite der Kolbenplatte 9 positioniert, welche dem Kompressionsvolumen 6 zugewandt ist. Dazu ist eine zentrische Verschraubung vorgesehen, wobei im Überlappungsbe reich des Ventilkörpers 14b der zweiten Ausführungsvariante 13b eine Entlastungsöffnung mit mehreren Kanälen in der Kol- benplatte 9 angeordnet ist, welche von dem Ventilkörper 14b überdeckt ist. Anhand der Figuren 13 bis 15 soll nunmehr die Funktionsweise des Steuerventils 13b in der zweiten Ausfüh rungsvariante beschrieben werden. Während eines Ausschaltvor ganges und dem sich dabei verkleinernden Kompressionsvolumens 6 presst der Fließdruck einen Ventilkörper 14b der zweiten Ausführungsvariante des Steuerventiles 13b gegen die Wandung (erster Anschlag 15) der Kolbenplatte 9 und verdammt die Ka näle in der Kolbenplatte 9. Somit wird bei einem Ausschalt vorgang das im Kompressionsvolumen 6 befindliche Fluid durch die Blaskanäle 7 der ersten Schaltkontaktstücke 3 in Richtung der Schaltstrecke 2 gepresst. Bei einem Einschaltvorgang er folgt eine Umkehr der Richtung des strömenden Fluides. Nun mehr presst der Fließdruck aufgrund der elastischen Verform barkeit den Ventilkörpers 14b der zweiten Ausführungsvariante diesen aus dem Dichtsitz und hebt diesen an seinen freien Um fang von der Kolbenplatte 9 ab. Zentrisch vom zweiten An schlag 16 gehalten, elastisch verformt, strömt Fluid in das Innere des Kompressionsvolumens 6 über die Kanäle in der Kol benplatte 9. Der Ventilkörper 14b des Steuerventils 13b in zweiter Ausführungsvariante ist punktuell von dem zweiten An schlag 16 fixiert.
Die Figur 16 zeigt eine Kolbenplatte 9 mit einem Steuerventil 13c in einer dritten Ausführungsvariante. In der dritten Aus führungsvariante ist vorgesehen, einen elastisch verformbaren Ventilkörper 14c einseitig (am Rand) einzuspannen, sodass ein klappenartiges Öffnen des Ventilkörpers 14c des Steuerventils 13c in dritter Ausführungsvariante ermöglicht ist. Zum punk tuellen Befestigen des Ventilkörpers 14c dient ein zweiter Anschlag 16, welcher eine konvex gekrümmte Anschlagfläche aufweist. Dadurch ist es möglich, dass der Ventilkörper 14c des dritten Steuerventils 13c sich von dem ersten Anschlag 15, welcher durch die Oberfläche der Kolbenplatte 9 gebildet ist, abhebt und gegen den zweiten Anschlag 16 drückt. Auf grund der konvexen Krümmung des zweiten Anschlages 16 wird ein übermäßiges verformen, bzw. mechanisches Belasten, z.B. ein Einkerben des Ventilkörpers 14c des Steuerventils 13c in dritter Ausführungsvariante verhindert. In den Figuren 17,
18, 19 ist im wesentlichen gleichwirkend zu dem in den Figu ren 13, 14 und 15 Gezeigten die Funktionsweise des Steuerven tils 13c in der dritten Ausführungsvariante dargestellt. Bei einem Ausschaltvorgang wird das Kompressionsvolumen 6 redu ziert, woraufhin ein Fließdruck den Ventilkörper 14c des Steuerventils 13c der dritten Ausführungsvariante gegen den ersten Anschlag 15 presst, wobei der Ventilkörper 14c eine Entlastungsöffnung in der Kolbenplatte 9 vollständig abdeckt und abdichtet (Figur 17). Der Ventilkörper 14c ist in seine Dichtposition gepresst. Bei einem Einschaltvorgang kommt es zu einem vergrößern des Kompressionsvolumens 6. Getrieben durch den Fließdruck wird der Ventilkörper 14c des Steuerven tils 13c in der dritten Ausführungsvariante von dem ersten Anschlag 15 entfernt und gegen den zweiten Anschlag 16 ge drückt. Über die Entlastungsöffnung in der Kolbenplatte 9 können nunmehr Fluide in das Innere des Kompressionsvolumens 6 überströmen.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrische Schalteinrichtung aufweisend eine Schaltstre cke (2) und eine Beströmungseinrichtung mit einem Steuerven til (13, 13a 13b, 13c) zum Beströmen der Schaltstrecke (2), wobei das Steuerventil (13, 13a, 13b, 13c) einen bewegbaren Ventilkörper aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ventilkörper (14a, 14b, 14c) durch den Fließdruck eines strömenden Fluids in eine Dichtposition gepresst wird.
2. Elektrische Schalteinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ventilkörper (14a, 14b, 14c) nach Art einer Spielpassung zwischen einem ersten Anschlag (15) und einem zweiten An schlag (16) bewegbar ist.
3. Elektrische Schalteinrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ventilkörper (14a, 14b, 14c) eine Durchgangsöffnung (17) aufweist, welche durch einen der Anschläge (15, 16) blockier bar ist.
4. Elektrische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ventilkörper (14a, 14b, 14c) elastisch verformbar ist.
5. Elektrische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ventilkörper (14a, 14b, 14c) zumindest punktuell örtlich fixiert ist.
6. Elektrische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Anschlag (15, 16) den Ventilkörper (14a, 14b, 14c) ört lich fixiert.
7. Elektrische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Anschlag (15, 16) eine konvexe Anschlagfläche für den
Ventilkörper (14a, 14b, 14c) aufweist.
8. Elektrische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Steuerventil (13, 13a, 13b, 13c) relativ zur Schaltstre cke (2) ortsfest positioniert ist.
9. Elektrische Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die elektrische Schalteinrichtung ein Erdungsschalter, insbe sondere ein Schnellerdungsschalter ist.
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