DE2604270A1 - Druckgasschalter - Google Patents

Description

Druckgasschalter

Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter mit einem Kontakt, der mittels einer Blasdüse beblasbar ist, deren Einlass an den Auslass eines durch die Ausschaltbewegung unter Druck setzbaren Pumpraumes für ein Löschgas angeschlossen ist.

Bei solchen Schaltern wird im Zuge der Ausschaltbewegung nicht nur der Pumpraum unter Druck gesetzt und damit der Kontakt beblasen, sondern es entsteht auch ein vom Kontakt ausgehender Lichtbogen, dessen Löschung durch die Beblasung beschleunigt wird. Die im Bereich des Lichtbogens vorhandenen Gase werden nach Massgabe dessen Intensität sehr stark erhitzt und dehnen sich sehr schnell aus mit der Folge,

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dass im Bereich der Blasdüse Druckstösse entstehen, die der Beblasung und somit dem Druck im Pumpraum entgegenwirken. Diese Druckstösse können einen derartigen Wert erreichen, dass eine Umkehr des Blasstromes eintritt und durch Rückwirkung auf den Schalterantrieb die Ausschaltbewegung zum Stillstand oder gar umgekehrt wird.

Um dies zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden, im Einlass der.Blasdüse oder im Auslass des Pumpraumes ein Rückschlagventil einzubauen, das die Auswirkung der Strömungsumkehr der Gase vom Pumpraum fernhält. Dieser Vorschlag kann indessen nicht vollauf befriedigen, denn sobald das oder die Rückschlagventile ansprechen, ist der Pumpraum ohne Auslass und das darin befindliche Löschgas setzt dem Schalterantrieb solange einen grösseren Widerstand entgegen, als das Rückschlagventil geschlossen bleibt. Damit wird auch die Ausschal tbewegung verlangsamt. Sobald indessen der Gasdruck in der Blasdüse (in der Nähe des Nulldurchganges des Stromes) genügend abnimmt, öffnet sich das Rückschlagventil wieder,und die Beblasung setzt schlagartig wieder ein, mit einem entsprechenden Druckabfall im Pumpraum, der sich wiederum beschleunigend auf den Schalterantrieb auswirkt. Dass unter solchen Umständen die Ausschaltbewegung des Schalters nicht gleichmässig wird, versteht sich von selbst.

Die Erfindung bezweckt daher, einen Druckgasschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der, Schalterantrieb im Zuge der Ausschaltbewegung eine anfänglich zwar anwachsende dann aber auf einem vorbestimmten, praktisch konstanten Wert verharrende Kraft aufzuwenden hat, um die Pumpvorrichtung zu betätigen. Mit anderen Worten soll beim vorgeschlagenen Druckgasschalter die Rückwirkung der Bogen-

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gase auf den Schalterantrieb und mithin auf die Bewegung der mit diesen gekoppelten Kontaktstücke vermieden werden.

Zu diesem Zweck ist der vorgeschlagene Druckgasschalter erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpraum einen zweiten, durch ein Druckbegrenzungsventil gesteuerten Auslass aufweist.

Wenn der Pumpraum durch einen Pumpzylinder und einen darin relativ zu diesem verschiebbaren Pumpkolben begrenzt ist, kann· der zweite Auslass mit dem Druckbegrenzungsventil durch die Wand des Pumpzylinders im Bereich des Endes des Arbeitshubes des Pumpkolbens hindurchführen. Andererseits kann der zweite Auslass mit dem Druckbegrenzungsventil auch durch den Pumpkolben hindurchführen. Der genannten Ausbildung des Druckgasschalters steht nicht entgegen, dass man - wie bei den bekannten Schaltern - auch den zur Blasdüse führenden Auslass des Pumpraumes oder den Einlass der Blasdüse mit einem Rückschlagventil bestückt. Dadurch lässt sich die Verseuchung des Pumpraumes mit zurückströmenden, ionisierten Bogengase vermeiden. Dass beim Ansprechen des Druckbegrenzungsventils ein Teil des im Pumpraum vorhandenen Löschgases in dem Sinne verloren geht, dass es nicht der Blasdüse zugeführt wird, fällt im Vergleich zu den für den Schalterantrieb entstehenden Vorteilen kaum ins Gewicht, zumal es keine Schwierigkeiten bietet, das Hubvolumen der Pumpvorrichtung so zu vergrössern, dass diese Löschgasverluste kompensiert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben, in welcher die einzige Figur

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einen schematischen Längsschnitt durch einen Schalter zeigt, · wobei in der linken Hälfte der Schalter in einer ersten Ausführungsform in geschlossener und in der rechten Hälfte in einer zweiten Ausfuhrungsform in offener Stellung gezeigt ist.

Der im Schnitt dargestellte Druckgasschalter ist in einem geschlossenen, aus Metall bestehenden Gehäuse 1 angeordnet, das mit einem elektronegativem Gas, z.B. Schwefelhexafluorid (SFg) gefüllt ist. Die Betätigung des Schalters erfolgt über eine Antriebsstange 2. Der Antrieb und dessen Verbindung zur Antriebsstange 2 ist nicht dargestellt. Jeder geeignete Antrieb kann hierfür verwendet werden. Die Antriebsstange 2 ist an ihrem oberen Ende mit einem Joch 3 versehen. In der Mitte des Joches 3 ist eine Kolbenstange 4 eines Pumpkolbens 5 angelenkt. Der Pumpkolben 5 ist in einem Pumpzylinder 6 verschiebbar und bildet mit diesem die Pumpvorrichtung des Schalters. Im Kolben 5 kann ein nicht dargestelltes Ansaugventil zur Erleichterung der Füllung des Pumpraumes im Zuge der Einschaltbewegung vorgesehen sein. Ein Kontaktstück 7 ist mit dem Pumpzylinder 6 fest verbunden. Die Stromzuführung zum Kontaktstück 7 erfolgt durch die Wandung (Mantel und Endwand) des Pumpzylinders 6.

Ein zweites Kontaktstück 8 wird über ein von den Enden des Joches 3 ausgehendes Isoliergestänge 9 sowie über ein daran anschliessendes Joch 10 von der Antriebsstange 2 aus hin und her bewegt, d_fh. in und ausser Eingriff mit dem Kontaktstück 7 gebracht. Das Kontaktstück 7 ist in einer Blasdüse 11 angeordnet und wird bei Ausschaltbewegungen durch das von der Pumpvorrichtung geförderte Löschgas beblasen.

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Die Kontaktstücke 7 und 8 sind durch einen aus einer Kontakthülse 12 mit Gleitkontakten bestehenden Paralleltrenner überbrückbar. Die Kontakte des Paralleltrenners trennen sich bei Ausschaltbewegungen vor den Kontaktstücken 7 und 8 und schliessen sich bei Einschaltbewegungen nach den Kontaktstücken 7 und 8. Der Paralleltrenner ist für die Führung des Be-: triebstromes ausgebildet. Die Kontaktstücke 7 und 8 werden nur zum Ein- und Ausschalten von Strömen verwendet. Die Kontakthülse 12 des Paralleltrenners ist über Streben 16 mit einer Betätigungsstange 13 für das Kontaktstück 8 elektrisch leitend verbunden. Ueber diese Kontakthülse 12 sowie über Gleitkontakte 14 wird Strom vom Kontaktstück 8 zu einer Anschlussstelle 15 des Schalters geführt.

Bei der in der Figur links in eingeschalteter Stellung erscheinenden Ausführungsform weist der Pumpraum 17 im Pumpenzylinder 6 neben den zu den Einlasskanälen 19 in der Blasdüse 11 führenden Auslassen 18 einen weiteren Auslass 20 auf, der durch den Ventilkörper 23 eines mittels einer Feder 21 belasteten DruckbegrenzungsventiIs 22 gesteuert ist. Der weitere Auslass 20 ist in jenem Bereich der Zylinderwand angeordnet, den der Pumpkolben 5 am Ende seines Arbeitshubes erreicht.

Bei der in der Figur rechts in ihrer ausgeschalteten Stellung dargestellten Ausführungsform ist der weitere Auslass 20 aus dem Pumpraum 17 als Durchlass 20' ausgebildet, der durch den Kolben 5 hindurchgeführt ist. In diesem Durchlass 20· ist als Druckbegrenzungsventil eine federbelastete Kugel 22" eingebaut.

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Sobald im Betrieb infolge des Auftretens eines Lichtbogens in der Blasdüse 11 Druckspitzen entstehen, die eine Umkehrung der Blasströmung in den Einlasskanälen 19 erzwingt, ergibt sich eine Druckerhöhung im Pumpraum 17,.. die jedoch durch das Druckbegrenzungsventil 22 bzw. 22' einen durch die Vorspannung der entsprechenden Federn gegebenen Wert nicht übersteigen kann. Dementsprechend bleibt auch die Kraft, mit dem der Pumpkolben 5 nach oben verschoben wird, auf einem Höchstwert begrenzt, mit der Folge, dass der an der Antriebsstange 2 angreifende Antrieb auf diesen Wert bemessen werden kann.

Auf alle Fälle ist es beim dargestellten Schalter, selbst wenn keine Rückschlagventile in den Auslassöffnungen 18 oder in den Einlasskanälen 19 vorgesehen werden, nicht möglich, dass die Umkehr der Blasströmung die Ausschaltbewegung zum · Stillstand bringt oder diese gar umkehrt.

Das Hubvolumen des Pumpraumes 17 kann selbstverständlich ausreichend gross gewählt werden, dass eine allfällige Verseuchung des darin befindlichen Löschgases durch zuströmende heisse Bogengase vernachlässigbar ist. Andererseits kann auch diese Verseuchung mit den bereits erwähnten Rückschlagventilen in den Auslassöffnungen 18 oder in den Einlasskanälen 19 vermieden werden.

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Claims (5)

PATENTANSPRUECHE

1.] Druckgasschalter mit einem Kontakt, der mittels einer Blasdüse beblasbar ist, deren Einlass an den Auslass eines durch die Ausschaltbewegung unter Druck setzbaren Pumpraumes für ein Löschgas angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpraum einen zweiten, durch ein . Druckbegrenzungsventil gesteuerten Auslass aufweist.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, bei dem der Pumpraum durch einen Pumpzylinder und einen darin relativ zu diesem verschiebbaren Pumpkolben begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Auslass mit dem Druckbegrenzungsventil durch die Wand des Pumpzylinders im Bereich des Endes des Arbeitshubes des Pumpkolbens hindurchführt.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 1, bei dem der Pumpraum durch einen Pumpzylinder und einen darin relativ zu diesem verschiebbaren Pumpkolben begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Auslass mit dem Druckbegrenzungsventil durch den Pumpkolben hindurchführt.

4. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil an der Aussenwand des Pumpzylinders angebaut ist.

5. Druckgasschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil im Pumpkolben eingebaut ist. ■ · ■

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