DE1143890B

DE1143890B - OElarmer Leistungsschalter

Info

Publication number: DE1143890B
Application number: DEL31865A
Authority: DE
Inventors: Otto Leopold
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1958-12-02
Filing date: 1958-12-02
Publication date: 1963-02-21
Also published as: FR1241539A; CH375773A; GB918861A

Description

Ölarmer Leistungsschalter Einen der wichtigsten und in der Praxis häufig verwendeten Hochspannungs-Leistungsschalter stellt der Ölströmungsschalter dar. Dieser Schalter arbeitet in der Hauptsache derart, daß die beim Ausschalten eines elektrischen Stromes durch den Lichtbogen gebildete Gaswolke frisches Öl durch entsprechend angeordnete Labyrinthkammern quer zum Lichtbogen treibt, um den Lichtbogen zu löschen. Für höhere Leistungen werden außerdem sogenannte Differentialkolben in den Löschkammern angeordnet, um eine noch bessere ölströmung zu erzielen.
Wenn nun diese Ölströmungsschalter bisher den Anforderungen, die man an sie im allgemeinen stellte, gewachsen waren, so ist doch an diesem Prinzip eine unangenehme Eigenschaft festzustellen. Es handelt sich um die verhältnismäßig große Lichtbogendauer, welche dadurch bedingt ist, daß die zur Löschung des Lichtbogens erforderliche Gaswolke erst durch den Lichtbogen selbst erzeugt werden muß.
Eine weitere Schwierigkeit bei Strömungsschaltern besteht darin, daß sie sich sehr schlecht für die Kurzunterbrechung eignen, da es sehr schwer ist, die von der ersten Ausschaltung entstandenen Gase aus der Löschstrecke rechtzeitig zu entfernen. Für die zweite Ausschaltung bei einem dauerhaften Kurzschluß ist daher zur Löschung des Lichtbogens nicht genügend frisches öl in der Löschstrecke vorhanden.
Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß die Bildung einer größeren Gasblase in der Löschflüssigkeit und die zu ihrer Erzeugung notwendige, unerwünschte längere Li er vermieden werden kann, wenn die Löschflüssigkeit unter starken Druck, z. B. 100 atü, gesetzt wird. Es sind zwar schon Flüssigkeitsschalter bekannt, die mit unter Druck gesetzter Flüssigkeit arbeiten, doch kann sich bei diesen trotzdem noch eine größere Gasblase, die die Heranführung von frischem Löschmittel an die Schaltstrecke verzögert, bilden, da der hohe Lichtbogendruck die Löschflüssigkeit noch ineinen flüssigkeitsfreien Raum der Löschkammer pressen kann. Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil, ohne auf den Vorzug einer Löschflüssigkeitsströmung zu verzichten, bei einem ölarinen Leistungsschalter mit unter hohem Fremddruck stehender Löschkammer aber dadurch, daß erfindungsgemäß die Löschkammer vollständig mit Löschflüssigkeit gefüllt ist und einen innerhalb eines Zylinders geführten und mit einem Pumpkolben versehenen hohlen Schaltstift aufweist, bei dessen Ein- und Ausschaltbewegung eine zwangläufige und gleichmäßige Löschmittelströmung unabhängig von der Stromstärke um die Schaltstiftspitze herum erzielt wird. Durch die Unterdrückung der schädlichen Gaswolkenbildung und der intensiven ölbespülung der Kontaktspitze werden erstens kürzeste Lichtbogenzeiten erreicht, zweitens kann der Kontaktstifthub sehr klein gehalten werden, drittens ist eine Kurzunterbrechung mit darauf folgender Ausschaltung mühelos zu bewältigen, viertens ist die Löschkammer denkbar einfach aufgebaut und fünftens ist der Schalter wesentlich geräuschärmer als die bekannten Schaltertypen, weil keine direkte Expansion ins Freie erfolgt.
In Fig. 1 ist der Ölströmungsschalter gemäß der Erfindung dargestellt. Er besteht in der Hauptsache aus der Löschkammer 1, der unteren Kontaktanordnung2, dem hohlen Kontaktstift mit Pumpkolben3 und mit Durchtrittsöffnungen oberhalb dieses Kolbens, dem Führungsrohr 4, dem Sammelraum für eventuelle Löschgase 5 mit Schauglas 6 und Füll-und Entlüftungsschraube 7, der Kolbenstange 8, der Hochdruckdichtung9, der Kolbenstangenführung10, dem Isolierschalthebel 11, der Verbindungslasche 12, dem Druckluftantrieb 13 für die Einschaltung und der -pneumatisch betätigten bzw. federbelasteten Klinke 14.
Für die dauernde Unterdrucksetzung der LöschflÜssigkeit ist der hydraulische Kraftspeicher 15 und für überwachung des Druckes der Druckschalter 16 vorgesehen. Gemäß Fig. 2 ist für das kurzzeitige Unterdrucksetzen (d. h. während des Ein- und Ausschaltvorganges) der Löschflüssigkeit der mittels Druckluftkolben 17 pneumatisch beaufschlagte Hochdruckkolben 18 vorgesehen.
In der Darstellung befindet sich der ölströmungsschalter in ausgeschalteter Stellung. Wird der »Ein«-Druckluftantrieb 13 beaufschlagt, dann wird über die Verbindungslasche 12, den Schalthebel 11 und die Kolbenstange 8 der Kontaktstift 3 nach unten gedrückt, d. h., der Schalter wird eingeschaltet. Während des Einschaltvorganges wird entsprechend der zwangläufigen ölverdrängung durch den hohlen Kontaktstift Löschflüssigkeit# in den über dem Pumpkolben befindlichen, Raum gedrückt, wobei eine wirksame Bespülung der Kontaktstiftspitze erfolgt. In der Einschaltstellung wird der bewegliche Kontaktmechanisraus durch die Klinke, 14, festgehalten gegen die Kraft des durch die (unter 'hoÜem Druck befindlichen) Löschflüssigkeit beaufschlagten Querschnittes der Kolbenstange 8.
Das Ausschalten des Schalters geschieht gemäß Fig. 1 lediglich durch Zurückziehen der Klinke 14 auf pneumatischem Wege. Der bewegliche Kontaktmechanismus wird dadurch freigegeben und durch die mittels der hochgespannten Löschflüssigkeit beaufschlagten Kolbenstange 8 in die AusschaltsteRung gebracht. Bei dieser Aufwärtsbewegung des Kontaktstiftes mit Pumpkolben 3 wird die beim Einschalten angesaugte Löschflüssigkeit wieder aus dein oberen Kolbenraum durch den hohlen Kontaktstift herausgedrückt, so daß auch beim Ausschalten des Schalters eine intensive Bespülung der Kontaktstiftspitze stattfindet.
Eine Abwandlung des Ölströmungsschalters nach Fig. 1 geht aus Fig. 2 hervor. Hier wird -die Unterdrucksetzung der Löschflüssigkeit nur kurzzeitig vorgenommen, und zwar nur während der Ein- bzw. Ausschaltvorgänge. Erreicht wird das Unterdrucksetzen der Löschflüssigkeit durch den mittels des Druckluftkolbens 17 beaufschlagten Hochdruckkolben 18.
Die beiden Schaltvorgängen eventuell entstehenden Schaltgase werden in einem oberhalb der Schaltkammer vorgesehenen Raum 5 gesammelt. Zur Kontrolle der Gasmenge ist ein Schauglas 6 vorgesehen. Unterschreitet der Löschflüssigkeitsspiegel dieses Schauglas, dann Ist das Gas mittels der Entlüftungsschraube 7 ins Freie abzuführen.
Die erforderliche Druckluft zum Einschalten des Schalters bzw. zum U nterdrucksetzen der Löschflüssigkeit (Fig. 2) kann einer Druckgasflasche entnommen werden, deren Inhalt bei dem geringen Verbrauch pro Schaltung für einige Tausend Schaltungen ausreicht. Für Stationen, in denen jegliche Druckluft fehlt, kann der ölströmungsschalter gemäß Fig. 1 auch mit einem Federkraftspeicher für das Einschalten und für die Betätigung der Klinke 14 ausgerüstet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. ölarmer Leistungsschalter mit unter hohem Freniddruck stehender Löschkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschkammer vollständig mit Löschflüssigkeit gefüllt ist und einen innerhalb eines Zylinders geführten und mit einem Pumpkelben versehenen, hohlen Schaltstift aufweist, bei dessen Ein- und Ausschaltbewegung eine zwangläufige und gleichmäßige Löschmittelströmung unabhängig von der Stromstärke um die Schaltstiftspitze herum erzielt wird.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschmittel durch einen hydraulischen Kraftspeicher (15) dauernd unter Druck steht. 3. Schalter nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dauernde Druck in der Schaltkammer durch einen Druckwächter überwacht wird. 4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschflüssigkeit jeweils nur während der Ein- bzw. Ausschaltvorgänge unter Druck gesetzt wird. 5. Schalter nach Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur vorübergehenden Unterdrucksetzung der Löschflüssigkeit ein durch einen Druckluftkelben (17) betätigter Hochdruckkolben (18) dient. 6. Schalter nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschaltbewegung nach Entriegelung durch die hochgespannte Löschflüssigkeit bewirkt wird. 7. Schalter nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschaltung durch Beaufschlagung einer aus der Schaltkammer herausgeführten und mit dem Kontaktstift (3) verbundenen Kolbenstange (8) durch die hochgespannte Löschflüssigkeit erfolgt. 8. Schalter nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Schaltkammer ein Sammelraum für eventuell entstehende Schaltgase vorgesehen ist. 9. Schalter nach Ansprach 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Sammelraum ein Schauglas zur Kontrolle des Löschflüssigkeitsspiegels aufweist. 10. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß der Saminelraum eine Entlüftungsschraube aufweist. 11. Schalter nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung mittels eines Druckluftantriebes erfolgt. 12. Schalter nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung mittels Federkraftspeicher erfolgt. 13. Schalter nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische- Verriegelung für die Einschaltstellung vorgesehen ist. 14. Schalter nach Ansprüchen 1 bis. 13, dadurch gekennzeichnet daß die erforderliche Druckluft für die Schaltvorgänge, und zur Unterdrucksetzung der Uschflüssigkeit (17, 18) einer Druckluftflasche, entnommen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 736 122, 308 969.