Schalteranordnung für hohe Leistungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteranordnung für hohe Leistungen, be stehend aus einem Leistungsschalter mit Lichtbogenlöschung durch ein unter Druck stehendes, strömendes Löschmittel und einem Lufttrennschalter,
wobei. beim Unterbrechen des Stromes der Leistungsschalter die Strom unterbrechung und der Trennschalter die Spannungstrennung übernimmt und der Lei stungsschalter vor dem Trennschalter und nach dem Öffnen des Trennschalters wieder geschlossen wird. Bei bekannten Schalter- kombinationen dieser Art sind die beiden Schalter zusammengebaut, um Antriebs- und Schalteinrichtungen und das Gestänge hier für gemeinsam für beide .Schalter benutzen zu können, sowie notwendige Verriegelungen bequem anbringen zu können.
Alle bisher bekannt .gewordenen Schalterkombinationen dieser Art haben den Nachteil, dass die Löschmittelströmung an der Leistungskon taktstelle so lange aufrecht erhalten werden muss, bis der Lufttrennschalter geöffnet ist.
Dies ergibt aber einen grossen Verbrauch an Löschmittel, der durch dauerndesi Inbetrieb- halten eines Kompressors ausgeglichen wer den muss, damit nach erfolgter A:bschaltang die Anlage sofort wieder betriebsbereit ist.
Diese Mängel werden gemäss; der Erfin- dung dadurch beseitigt, dass. der Leistungs- schalter derart ausgebildet ist, dass während des Ausschaltvorganges nacIder Lichtbogen löschung der Austrittsweg für das strömende Löschmittel aus .der Kammer des Leistungs schalters bei offenem Steuerventil für die Zuleitung des Druckgases abgesperrt ist,
so dass sich die geöffneten Kontakte des Lei- stungsschalters in der mit dem unter Druck stehenden Löschmittel gefüllten Kammer gegenüberstehen, worauf der Lufttrennschal- ter geöffnet wird.
In. der Zeichnung ist in Fig. 1 ein Schaltschema für eine Anordnung gemäss der Erfindung, in den Fig. 2 bis 4 sind hierfür erforderliche Druckschalter mit strömendem Löschmittel dargestellt.
In Fig. 1 ist mit<B>_A</B> ein unter Druck ste hender Schalter mit strömendem Löschmittel bezeichnet, der auf einen gegebenenfalls als Vorratsbehälter für das Druckmittel :dienen den Stützer B und auf einem Fahrgestell C aufgebaut ist, und der in Reihe mit dem Lufttrennschalter E im Leitungszuge L, L2 liegt. In .dem :Stützisolator ist das Steuer ventil D untergebracht.
Der unter Druek stehende Schalter A in Fig. 1 mit dem festen Kontakt e und dem beweglichen. Kontakt f besitzt eine Druck- bezw. Löschkammer a (vergleiche Fig. 2: bis 4), die an ihrem obern Ende mit Öffnungen b für den Austritt des Löschmittelstromes nach ,dem Abschaltvor- gang versehen ist.
Beim Beispiel nach Fig. 2 sind im Mantel der Druck- bezw. Löschkammer a Aussparun gen c vorgesehen, die achsparallel mit ihr verlaufen. Ferner ist der Kammer a ein Raum d an dem mit den Öffnungen b ver- sehenen Kammerende entgegengesetzten Ende vorgebaut. Dieser Raum d ist bei geschlos senem .Schalter durch den mit dem bewegten Schalterkontakt verbundenen Kolben g ver schlossen.
Damit sind auch bei geschlosse nem Schalter die Kammer a, die Aussparun gen c und die Austrittsöffnungen b gegen den. Durchtritt von Löschmittel abgesperrt. Die Kontaktstelle e, f liegt in der Nähe der Öffnung des Raumes d, :die düsenförmig so verjüngt ist, dass der bewegliche Schalter kontakt f keine Berührung mit ihr hat. Der Kolben g steht unter der Wirkung der Druckfeder h. Der feste Schalterkontakt sitzt in einer Isolierhülle i.
An den flanscli- artigen Träger 7c <I>des</I> festen Kontaktes ist eine Verbindungsleitung zum Lufttrenn- schalter und an die Kammer a die Leitung L1 angeschlossen. Dieser gesamte Schalt mechanismus ist getragen von dem Stütziso lator<I>B,</I> in dem das Steuerventil<I>D</I> sitzt.
Die Schalterkombination ist im geschlos senen Zustand dargestellt. Soll :die Leitung L1, L, unterbrochen werden, so wird zu nächst das Steuerventil D mittelbar von Hand oder durch elektrische Steuerung bezw. unmittelbar durch Fernsteuerung geöffnet.
Das Löschmittel tritt über das Rohr i in den Raum d und lüftet :den Kolben g, so dass bei genügender Hubbewegung der Durchtritt des Löschmittels über :die von dem sich bewe genden Kolben frei gegebenen Aussparungen c zu den Austrittsöffnungen b freigegeben wird. Durch die Hubbewegung das Kolbens g wird auch ,der mit ihm verbundene Kon takt f gelüftet, so dass. die Kontakttrennung zwischen f und e herbeigeführt und ein Licht bogen gezogen wird.
Dieser Lichtbogen wird durch das .die Räume.<I>B, i, d</I> und die Düse achsparallel durchströmende Löschmittel rasch gelöscht. Die Löschmittelströmung dauert so lange, bis der mit dem bewegten Kontakt verbundene Kolben g die Öffnungen b absperrt.
In dieser Endlage des Kolbens g ist die Druckfeder lt zusammengedrückt, das Steuerventil D aber ist noch offen, so dass alle Räume B, i,<I>d</I> und<I>a</I> unter Druck ste hen und eine vorzügliche Spannungsisolation zwischen den Leitungsanschlüssen vorhanden ist, so dass der Lufttrennschalter E geöffnet werden kann.
Wenn ,der Irufttrennsclialter seine Offen stellung erreicht hat, muss,,das Steuerventil D geschlossen. sein. Da dieses in seiner Schliess stellung eine Austrittsöffnung ins Freie be sitzt, so kann das Druckmittel aus den Räu men<I>B, i, d</I> und<I>a</I> abströmen, wodurch die Kontakte<I>e, f</I> des .Druckschalters selbsttätig unter dem Druck der Feder 16 wieder ge schlossen werden. Der Trennschalter E kann nun wieder eingelegt werden.
Bei den Beispielen nach Fig. ss, und 4 wird der :die Austrittswege für das Löschmittel in der unter Druck stehenden Schalterkammer a nach .der Lichtbogenlöschung absperrende, durch Feder in :der -Offenstellung gehaltene Schieber g unabhängig von dem bewegten Leistungsschalterkontakt f vom strömenden Löschmittel betätigt und .der Zutritt des Löschmittels zu dem Schieber durch den be wegten Leistungsschalterkontakt gesteuert.
Der Leistungsschalter besteht wieder aus dem gegebenenfalls als Vorratsbehälter für das Löschmittel dienenden Stfitzisolator B mit :dem :darin untergebrachten Steuerventil <I>D,</I> dem Isolierrohr<I>i</I> mit den Schalterkontali:- ten e, f und der von ihm getragenen Löscll- kammer a.
Der feste Kontakt e des Lei stungsschalters besitzt Ringform und bildet einen Teil der Düise m, oder er ist in diese eingebettet, wenn sie aus Isolierstoff besteht. Der bewegliche Kontrakt f des Leistungs schalters steht mit dem Ringkontakt e in Kontakteingriff. Der Schieber g isst ein Ringschieber, der durch die Feder h in der Offenstellung gehalten ist, und,
der entgegen der Federwirkung vom strömenden Löschmit tel mit Hilfe eines Kolbens bewegt wird, der in dem Zylinder 7a gleitet. Der Zylinder n besitzt beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 Öffnungen, o, die dem Löschmittel den Zu tritt zum Kolben gestatten. Der bewegliche Kontakt f steht unter der Wirkung der Feder p, die ihn nach erfolgter Lichtbogenlöschung wieder in die :
Sohliess@stellung bringt, bevor der mit dem Leistungsschalter in Reihe lie gende, nicht dargestellte Lufttrennschalter geschlossen ist. Der mit dem Ringkontakt e in Eingriff stehende bewegliche Kontakt f dient somit dazu, den Zutritt des Löschmit- tels zudem den Schieber g bewegenden Kol ben zu steuern.
Der bewegliche Kontakt f ist weiter als Kolben ausgebildet, der in dem Zylinder q geführt ist, der über Öffnungen -r mit dem vom Isolierrohr i vor der Kontakt stelle<I>e, f</I> gebildeten, während,des Abschalt- vorganges unter Druck stehenden Raum in Verbindung steht.
Während beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 :die Betätigungsenergie für den Ab sperrschieber g dem hinter der Kontaktstelle <I>e, f</I> abströmenden Löschmittel entnommen wird, wird gemäss Fig. 4 die Betätigungs energie für den Absperrschieber dem in der Strömungsrichtung .des Löschmittels vor der Kontaktstelle e, f liegenden Zylinder q ent nommen und überein Rohr s dem Zylinder n zugeführt.
Zweckmässig werden Mittel vor gesehen, die die Bewegung :des Schiabers g in die Absperrlage gegenüber der Öffnungs bewegung der Leistungsschalterkontakte ver zögern. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass dem .Schieber eine grosse Masse gegeben. oder die Feder h entsprechend kräf tig bemessen wird.
Der gleiche Zweck wird beider Anordnung nach Fig. 4 dadurch er reicht, dass, das Rohr s, über welches die Be tätigungsenergie ,dem Kolben .des Absperr schiebers zugeführt wird, am Druckzylinder q für den bewegten Leistungsschalterkontakt so angebracht und vom letzteren so gesteuert wird, dass-der Absperrschieber erst geschlos sen werden kann, nachdem ,der Lichtbogen gezogen und durch das Löschmittel beblasen worden ist.
Soll die Leitung L1, <I>L2</I> unterbrochen werden, so muss wieder das .Steuerventil D geöffnet werden, so da3 unter Druck ste hendes Löschmittel über<I>B</I> in den Raum<I>i</I> und in den Druckzylinder q gelangen kann. Der bewegliche Kontakt f wind dabei ent gegen der Wirkung der Feder p geöffnet, der Lichtbogen gezogen und durch das zwi schen :
den Kontakten e, f und über die Üff- nungen b abströmende Löschmittel beblasen. Das strömende, unter Druck stehende Lösch- mittel gelangt auch über die Öffnungen o (Fig. 3) bezw. über :
das Rohr s (Fig. 4) in den Zylinder n und .auf den Steuerkolben für den Absperrschieber g, so dass letzterer entgegen der Feder h bewegt wird und in seiner Endstellung die Öffnungen b mit Ver zögerung gegenüber der Kontaktöffnung ab sperrt.
Die Räume B, i und a sind jetzt mit dem unter Druck stehenden: Löschmittel an gefüllt und es ist eine vorzügliche Span nungsisolation vorhanden, so dass der Serie lufttrennschalter, der gegebenenfalls vom Leistungsschalter .getrennt aufgestellt als Anlagetrennschalter benutzt wird, geöffnet werden kann.
Auf diese Weise ist ermöglicht, die Be- blasungszeit der Druckgasschalterkontakte auf ein Minimum zu beschränken und an Druckluft zu sparen, sowie den in Reihe mit dem Druckluftschalter liegenden Lufttrenn- sehalter zeitlich unabhängig vom Schaltvor gang im Druckschalter zu öffnen. Dabei kann der Lufttrennschalter entweder von Hand oder ebenfalls durch Druckluft über ein Hilfsventil betätigt werden.
Auf diese Weise ist ein direkter Zusammenbau beider Schalter nicht mehr notwendig. Man kann vielmehr den Lufttrennschalter von dem un ter Druck stehenden Schalter räumlich ge trennt aufstellen und dabei :den, für volle Prüfspannung bemessenen Lufttrennschalter gleichzeitig als Anlagetrennschalter mitbe nutzen, wie in Fig. 1 stargestellt.
Damit der Leistungsschalter geschlossen ist, bevor der Lufttrennschalter wieder ein gelegt wird, muss :der in den. Räumen: <I>B, i.,</I> a herrschende Druck weggenommen werden.
Dies kann dadurch herbeigeführt werden, dass das in seiner Schliessstellung eine Üff- nung ins Freie besitzende Steuerventil D für den Löschmittelstrom nach dem Öffnen der Lufttrennschalterkontakte wieder geschlos sen wird. Zufolge des Sinkens des Druckes in den Räumen<I>B, i, a</I> treten die Federn<I>p</I> und. h in Wirkung, sie schliessen einerseits die Kontakte des Leistungsschalters und öffnen den Absperrschieber.
Das .Steuerventil kann auch bereits vor dem Öffnen der Luft- trennscUalterkontakte wieder geschlossen werden, .es muss dann aber zur Erhaltung des Druckes in der Kammer des Leistungsschal ters bis nach Öffnung der Lufttrennschalter- kontakte ein besonderes Druckeinlassventil vorgesehen sein, das :dem Steuerventil paral lel geschaltet ist. Das besondere Ventil kann auch ein Vors teuerventil sein, des zum Be tätigen des Hauptsteuerventils D dient.
Zur Vermeidung eines besonderen Ventils kann auch :die während des Abschaltvorganges nach der Lichtbogenlöschung unter Druck stehende Kammer des Leistungsschalters so gross gewählt sein, dass :die aufgespeicherte Energie genügt, um bei geschlossenem Steuerventil den Schalter unter Druck zu halten, bis der Lufttrennschalter geöffnet ist. Wenn die unter Druck stehende Kammer des Leistungsschalters nicht gross genug ist, um die für die Schalterbetätigung nötige Druck luft aufzuspeichern, kann eine zusätzliche Kammer angebaut sein.
Switch assembly for high powers The invention relates to a switch assembly for high powers, be standing from a circuit breaker with arc extinguishing by a pressurized, flowing extinguishing agent and an air breaker,
in which. When the current is interrupted, the circuit breaker interrupts the current and the circuit breaker takes over the voltage separation and the circuit breaker is closed again before the circuit breaker and after the circuit breaker is opened. In known switch combinations of this type, the two switches are assembled in order to be able to use drive and switching devices and the linkage here for both .Switches together, and to be able to conveniently attach the necessary locks.
All previously known switch combinations of this type have the disadvantage that the extinguishing agent flow at the power contact point has to be maintained until the air disconnector is open.
However, this results in a large consumption of extinguishing agent, which must be compensated for by continuously operating a compressor so that the system is immediately ready for operation again after it has been switched off.
These defects are according to; The invention is eliminated in that. the circuit breaker is designed in such a way that during the switching-off process after the arc has been extinguished, the exit path for the flowing extinguishing agent from the circuit breaker chamber is blocked when the control valve is open for the supply of the compressed gas,
so that the opened contacts of the circuit breaker face each other in the chamber filled with the pressurized extinguishing agent, whereupon the air disconnect switch is opened.
In. In the drawing, FIG. 1 shows a circuit diagram for an arrangement according to the invention, and FIGS. 2 to 4 show the pressure switches with flowing extinguishing agent required for this purpose.
In Fig. 1, <B> _A </B> is a pressurized standing switch with flowing extinguishing agent referred to, which may be used as a storage container for the pressure medium: the support B and on a chassis C, and is built in Row with the air disconnector E is in the line L, L2. In .dem: Post insulator the control valve D is housed.
The under pressure switch A in Fig. 1 with the fixed contact e and the movable. Contact f has a pressure or. Extinguishing chamber a (compare Fig. 2: to 4), which is provided at its upper end with openings b for the exit of the extinguishing agent flow after the shutdown process.
In the example according to FIG. 2, the pressure respectively. Extinguishing chamber a recesses c provided, which are axially parallel with her. Furthermore, a space d is built in front of the chamber a at the end opposite the end of the chamber provided with the openings b. When the switch is closed, this space d is closed by the piston g connected to the moving switch contact.
This means that even when the switch is closed, the chamber a, the recesses c and the outlet openings b against the. Passage blocked by extinguishing agent. The contact point e, f is close to the opening of the space d,: which is tapered in the shape of a nozzle so that the movable switch contact f has no contact with it. The piston g is under the action of the compression spring h. The fixed switch contact sits in an insulating sleeve i.
A connecting line to the air disconnect switch is connected to the flange-like carrier 7c of the fixed contact, and the line L1 is connected to the chamber a. This entire switching mechanism is carried by the support isolator <I> B </I> in which the control valve <I> D </I> is located.
The switch combination is shown in the closed state. Should: the line L1, L, be interrupted, then the control valve D is initially BEZW indirectly by hand or by electrical control. opened immediately by remote control.
The extinguishing agent passes through the pipe i into the space d and ventilates: the piston g, so that with sufficient stroke movement the passage of the extinguishing agent via: the recesses c released by the moving piston to the outlet openings b is released. The stroke movement of the piston g also lifts the contact f connected to it, so that the contact separation between f and e is brought about and an arc is drawn.
This arc is quickly extinguished by the extinguishing agent flowing through the spaces <I> B, i, d </I> and the nozzle parallel to the axis. The flow of extinguishing agent continues until the piston g connected to the moving contact closes the openings b.
In this end position of the piston g, the compression spring lt is compressed, but the control valve D is still open, so that all spaces B, i, <I> d </I> and <I> a </I> are under pressure and There is excellent voltage insulation between the line connections so that the air breaker E can be opened.
If the Irufttrennsclialter has reached its open position, the control valve D must be closed. his. Since this has an outlet opening into the open in its closed position, the pressure medium can flow out of the spaces <I> B, i, d </I> and <I> a </I>, whereby the contacts <I> e, f </I> of the pressure switch are automatically closed again under the pressure of the spring 16. The isolating switch E can now be inserted again.
In the examples according to Fig. Ss, and 4 the: the outlet paths for the extinguishing agent in the pressurized switch chamber a after .the arc extinguishing, by spring held in the open position slide g is independent of the moving circuit breaker contact f of the flowing extinguishing agent actuated and .the access of the extinguishing agent to the slide controlled by the moving circuit breaker contact.
The circuit breaker again consists of the Stfitzisolator B, which may serve as a storage container for the extinguishing agent, with: the: control valve <I> D, </I> housed therein, the insulating tube <I> i </I> with the switch contacts: - th e, f and the release chamber carried by him a.
The fixed contact e of the power switch has a ring shape and forms part of the nozzle m, or it is embedded in this if it is made of insulating material. The movable contract f of the circuit breaker is in contact engagement with the ring contact e. The slide g eats a ring slide which is held in the open position by the spring h, and
which is moved against the spring action of the flowing Löschmit tel with the help of a piston which slides in the cylinder 7a. The cylinder n has in the embodiment of FIG. 3 openings, o, which allow the extinguishing agent to occur to the piston. The moving contact f is under the action of the spring p which, after the arc has been extinguished, returns it to:
Brings Sohliess @ position before the air disconnector, not shown, which is in series with the circuit breaker, is closed. The movable contact f which is in engagement with the ring contact e thus serves to control the access of the extinguishing agent to the piston moving the slide g.
The movable contact f is also designed as a piston which is guided in the cylinder q, which via openings -r with the one formed by the insulating tube i in front of the contact point <I> e, f </I>, during, the shutdown process pressurized space communicating.
While in the embodiment according to FIG. 3: the actuation energy for the shut-off valve g is taken from the extinguishing agent flowing off behind the contact point <I> e, f </I>, according to FIG. 4, the actuation energy for the shut-off valve is in the direction of flow. of the extinguishing agent located in front of the contact point e, f from cylinder q and fed to cylinder n via pipe s.
Appropriately, means are seen before that the movement: the scraper g in the shut-off position against the opening movement of the circuit breaker contacts delay ver. This can e.g. B. can be achieved that the .Sschber given a large mass. or the spring h is dimensioned accordingly strong.
The same purpose is achieved in the arrangement according to FIG. 4 in that the pipe s, via which the actuating energy is supplied to the piston .des gate valve, is attached to the pressure cylinder q for the moving circuit breaker contact and is controlled by the latter that the gate valve can only be closed after the arc has been drawn and the extinguishing agent has been blown.
If the line L1, <I> L2 </I> is to be interrupted, the control valve D must be opened again so that the pressurized extinguishing agent enters the room <I> i <via <I> B </I> / I> and can get into the pressure cylinder q. The moving contact f is opened against the action of the spring p, the arc is drawn and through the between:
Blow extinguishing agent flowing out of the contacts e, f and through the openings b. The flowing, pressurized extinguishing agent also reaches the openings o (FIG. 3) and above :
the pipe s (Fig. 4) in the cylinder n and .auf the control piston for the gate valve g, so that the latter is moved against the spring h and in its end position blocks the openings b with a delay compared to the contact opening.
Rooms B, i and a are now filled with the pressurized extinguishing agent and there is excellent voltage insulation, so that the series air disconnector, which may be used separately from the circuit breaker as a system disconnector, can be opened.
In this way it is possible to limit the blowing time of the compressed gas switch contacts to a minimum and to save compressed air, as well as to open the air disconnector in series with the compressed air switch independently of the switching process in the pressure switch. The air circuit breaker can either be operated manually or by compressed air via an auxiliary valve.
In this way, a direct assembly of the two switches is no longer necessary. Rather, you can set up the air disconnect switch from the under pressure switch spatially separated and thereby: use the air disconnect switch, dimensioned for full test voltage, at the same time as a system disconnect switch, as shown in FIG.
To ensure that the circuit breaker is closed before the air circuit breaker is reconnected, the: must be in the. Broaching: <I> B, i., </I> a prevailing pressure is removed.
This can be brought about by the fact that the control valve D for the extinguishing agent flow, which in its closed position has an opening to the outside, is closed again after the air disconnector contacts have been opened. As a result of the drop in pressure in spaces <I> B, i, a </I>, springs <I> p </I> and. h in effect, on the one hand they close the contacts of the circuit breaker and open the gate valve.
The control valve can also be closed again before the air disconnector contacts are opened, but a special pressure inlet valve must then be provided in order to maintain the pressure in the circuit breaker chamber until the air disconnector contacts have opened, which: parallel to the control valve lel is switched. The special valve can also be a pilot control valve that is used to operate the main control valve D.
To avoid a special valve: the chamber of the circuit breaker that is pressurized during the shutdown process after the arc extinguishing is selected so large that: the stored energy is sufficient to keep the switch under pressure when the control valve is closed until the air isolator is opened If the pressurized chamber of the circuit breaker is not large enough to store the compressed air required to operate the switch, an additional chamber can be added.