DE622168C - Schalter mit Lichtbogenloeschung durch Druckgas - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN Ai
21. NOVEMBER 1935

In dem Patent 621 632 ist ein Schalter mit Lichtbogenlöschung durch Druckgas geschützt, dessen Schaltrauni durch einen Isolierkörper gebildet wird, der oben von einem kaminförmigen feststehenden Kontakt abgeschlossen ist. Das Druckgas wird hierbei der Unterbrechungsstelle durch das Innere des Isolierkörpers von unten zugeführt. Das bewegte Kontaktstück wird bei einer bevorzugten Ausführungsform, in der Achsrichtung des Isolierkörpers geführt und erhält seine Stromzuleitung durch einen feststehenden Schleifkontakt.

Es ist bekannt, bei Sehaltern dieser Art

t5 den Antrieb in der Weise auszubilden, daß ein mit dem bewegten Schaltstück verbundener Kolben in einem aus Metall bestellenden Druckgaszylinder gleitet, der sich auf der dem kaminförmigen Kontakt abgewen-

zo deten Seite an den Schaltraum anschließt. Diese Anordnung hat jedoch den Kachteil einer verhältnismäßig sehr großen Baulänge des Schalters in axialer Richtung, da die ganze Antriebsvorrichtung einschließlich des Druckzylinders an Spannung liegt und infolgedessen in ausreichendem Isolationsabstand von den geerdeten Teilen der Tragkonstruktion des Schalters gehalten werden muß. Man benötigt ferner hierbei besondere Isolatoren, auf die der Druckgaszylinder des Schalters gesetzt werden muß.

Diese Übelstände werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß der aus Isolierstoff bestehende Antriebszylinder isoliert im Inneren des Schaltraumes angeordnet ist. Hierdurch wird eine erhebliche Verringerung der Bauhöhe des Schalters ermöglicht, denn einerseits sind keinerlei spannungführende Antriebsteile außerhalb des Schaltraumes vorhanden, und andererseits dient der im Innern, des Schaltraumes angeordnete, aus Isolierstoff bestehende Schaltzylinder gleichzeitig zur Abschirmung des bewegten Kontaktes, der sich beim Ausschaltvorgang in den Isolierzylinder hineinbewegt, gegen die geerdete Tragarmatur. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil das bewegte Kontaktstück einerseits beim Ausschalten von dem kaminförmigen Kontakt bis auf den Trennabstand in Luft nach unten wegbewegt werden muß und andererseits auch in der Ausschaltstellung noch über den Schleif- · kontakt an Spannung liegt, so daß in dieser Stellung Überschläge auftreten können, wenn man nicht für besondere Abschirmung sorgt. Derartige besondere Maßnahmen werden jedoch bei einer Ausbildung des Schalters gemäß der Erfindung überflüssig, da hier der Antriebszylinder selbst das bewegte Schaltstück in der Ausschaltstellung als Abschirmisolator umhüllt.

Die neue Anordnung wird besonders einfach, wenn die zwecks Herbeiführung der Ausschaltbewegung zu beaufschlagende Seite des Antriebszylinders in an sich bekannter Weise nach dem Schaltraum hin offen ist, so

dal.i die Tleblasdng der Unterbrechungsstelle unter aileir Umstunden gleichzeitig- mit der Aiisschaltbewegung beginnen muß und eine Schaltung ohne Beblasung ausgesclilossen: ist. Kür ctie Einschaltbewegung, die durch Einleiten von Druckgas in die dem feststehenden Kontakt abgekehrte Zylinderseite vorgenommen wird, verwendet man ein besonderes Ventil, das entweder unabhängig oder in be-I= sonderen Fällen verbunden mit dem Ausschaltventil betätigt wird. Beide Ventile sitzen eng verbunden an dem mit dem Schalter zusammengebauten Druckgasbehälter. Letzterer .kann entweder unter dem Schalter '5 als Fundament sitzen oder seitlich angeordnet sein, so daß er den Schalter trägt. Solider Schalter oberhalb des Bedienungsganges oder in der Nähe der Leitungseinführungen im Schalthaus liegen, so kann der Druckgas- = i behälter an einer oberen Tragkonstruktion befestigt werden, so daß die.ganze Anordnung an dem Behälter aufgehängt ist.

Statt einzelne Ventile zu benutzen, können dieselben auch vereinigt werden und die Ausschaltbewegung mit Blasung sowie die Einschaltung in an sich bekannter Weise durch einen gemeinsamen, für Längs- oder Drehbewegung ausgebildeten Steuerschieber betätigt werden. 'Die Anordnung kann hierbei so getroffen werden, daß die Schieber direkt den Druckgaseiütritt steuern oder auch, daß der Druckgaszutritt durch ein Ventil betätigt wird und die Schieber nur die Verteilung des Druckgases auf die Ausschalt- oder Einschaltseite vornehmen. Die Steuerorgane können elektrisch oder pneumatisch betätigt werden, sie können ferngesteuert oder von Hand bedient werden, bzw. können beide Auslösungen gemeinsam vorgesehen sein.
Um die im Innern des Schaltraumes liegende Antriebsvorrichtung leicht zugänglich zu machen, bildet man den oberen Teil des Schalters, der den feststehenden Düsenkontakt enthält, leicht abnehmbar bzw. durch ein Gelenk aufklappbar aus. Bei dieser Anordnung ist es auch möglich, den Schleifkontakt, sofern er im oberen Teil des Schalters sitzt, in bequemer Weise zu kontrollieren.

Besteht der Schaltraum aus zwei Isolierteilen, die durch einen, geerdeten, zur Befestigung des Schalters dienenden.Armaturteil zusammengehalten werden, so kann man den aus Isoliermaterial bestehenden Antriebszylinder-in diesem geerdeten Teil lagern, wobei der Zylinder gleichzeitig den bewegten Kontakt gegen den geerdeten Teil isolierend abschirmt. Bei dieser Anordnung kann auch der lichte Raum des einen Isolierkörpers, der von dem zur- Lichtbogenlöschung dienenden Druckgas nicht durchströmt ist, so klein gehalten werden, wie es mit Rücksicht auf den . Platzbedarf für den bewegten Kontakt, und den Antriebszylinder zulässig ist, um den Druckgasverbrauch ■ für die Einschaltbewegung möglichst gering zu halten. In der Ausschaltstellung ordnet man zweckmäßig eine Festhaltevorrichtung an, die ein ungewolltes Einschalten verhindert..

In Abb. ι ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher sich der Antriebszylinder im Innern des Schaltraumes befindet. Der Düsenkontakt ι wird von dem Stützer 2 getragen, welcher seinerseits im Ring 3 befestigt ist, der bei 5 drehbar gelagert ist. Das Lager 5 wird von der Stromzuführung 4 gehalten, an welcher der Rohrkontakt 6 angebracht ist. Der Ring 3 und die Stromzuführung 4 werden durch die Schraube 7 mit Flügelmutter zusammengehalten. Zur Kontrolle des Rohrköntaktes 6 kann bei ausgeschaltetem Schalter der Stützer 2 "in dem Lager 5 geschwenkt werden, so daß der Rohrkontakt 6 frei liegt. Der Stromzuführungsring 4 wird von einem weiteren Stütz er 8 getragen, der auf dem Druckgaszuführungsrohr 14 mit seiner Armatur 9 befestigt ist. In dem Druckgaszuführungsrohr 14 ist das Rohr 13 angeordnet, das den Isolierschaltzylinder 12 trägt. In diesem bewegt sich der Kolben ri, an welchem über ■ ein Isolierrohr 19 der Schaltstift 10 befestigt ist. Am Druckgaszuführungsrohr 14 ist das Ausschaltventil 15 vorgesehen, dem durch das Rohr 17 aus dem Druckgasgefäß 18 Druckgas zugeführt wird. Das Rohr 13 steht mit dem Einschaltventil 16 irf Verbindung und sperrt die Druckgaszüiuhr vom Gefäß x8 nach dem Schaltzylinder 12. Beim Einschalten wird das Ventil 16 geöffnet, das Druckgas strömt aus dem Gefäß 18 durch das Rohr 13 in den iqo Schaltzylinder 12 unter den Kolben 11 und bringt den Schalter in die gezeichnete Einschaitstellung. Zum Ausschalten wird das Ventil 15 geöffnet, das Druckgas aus dem Raum 18 tritt durch die Rohre 17 und 14 und durch den Ringquerschnitt, welcher von dem Isolierzylinder 12 und dem Stützer 8 gebildet wird, nach der Schaltstelle und über den Kolben ri. Dieser wird mit dem Schaltstift Io nach unten bewegt. Gleichzeitig mit der Stromunterbreehung tritt also auch eine Beblasung der. Unterbrechungsstelle ein. Der Schalter ist bei den Punkten 4 und 1 an die Leitung angeschlossen. Die Steuerung der Ventile 15 und 16 kaiin elektrisch, pneumatisch oder in irgendeiner Weise in Abhängigkeit von- bestimmten -Netzverhältnissen erfolgen. Das Druckgasgefäß 18 dient als Fundament des Schalters und trägt diesen. Die Druckgäszuführung zu dem Druckgasgefäß ist hier nicht gezeichnet und kann durch eine Einfach- oder Doppelröhrleitung erfolgen.

An Stelle der drehbaren Flügelschraube 7 und des Gelenkes 5 können die Stützer 2 und 8 auch mit Flanschen versehen werden, die auf irgendeine bekannte Art leicht lösbar zusammengehaiten werden. Zu diesem Zweck lassen sich Kniehebelverschlüsse o. dgl. verwenden. Zwischen die Ringe 3 und 4 wird zweckmäßig eine Dichtung eingelegt.

Die Abb. 2 zeigt einen Schalter, bei welchem der Antrieb ebenfalls im Innern des Schalterraumes angeordnet ist, jedoch ist hier " als Träger der Stützer 2 und 8 und des Isolierantriebszylinders 12 ein geerdetes Mittelstück 33 vorgesehen. Der Stützer 2 trägt auch hier den Düsenkontakt 1 und der Stützer 8 die Stromzuführung 4 mit dem Rohrkontakt 6. Der Schaltstift 10 ist mit dem Kolben 11 versehen, welcher sich im Zylinder 12 bewegt. Die Druckgaszuführung zum Ausschalten erfolgt durch den Kanal 22 und den Stutzer 2 nach der Unterbrechungsstelle hin. Das über den Kolben tretende Druckgas bewegt diesen und den Schaltstift in die Ausschaltstellung. Das durch den Kanal 21 eintretende Druckgas strömt durch den Stützer 8" und tritt durch den Isolierzylinder 12 unter den Kolben 11 und schaltet den Schalter ein. Die Steuerung des Druckgäszutrittes nach den Kanälen 21 und 22 erfolgt in an sich bekannter Weise durch einen Schieber 23, der über den Schieberbolzen 24, die Lasche 27 und den Hebel 25 von der Welle 26 bewegt wird. Das Druckgas strömt durch die Rohre 30 und 29 aus dem Druckgasgefäß iS in den Schieberzylinder 28 und tritt je nach der Schieberstellung entweder in den Kanal 21 oder in den Kanal 22 oder in keinen von beiden ein. Die Steuerung der Schieberwelle 26 erfolgt in Abhängigkeit vom i'berstrom oder von einer Kommandogabe elektrisch, pneumatisch öder auf irgendeine beliebige-Weise. Der Schalter selbst ist an dem Druckgasgefäß 18 befestigt, welches seinerseits von dem Gerüst 32 getragen wird.

Der Stutzen 3.1 stellt den Anschluß des Druckgasgefäßes 18 an die Druckgaszuführungsleitung dar. Der Rohrkontakt 6 wird betriebsmäßig durch ein leicht abnehmbares, an (k-r Stromzuführung 4 befestigtes Isolierrohr 20 verdeckt. Dieses Isolierrohr 20 dient zur Isolation des ausgeschalteten Schaltstiftes 10, der in der ausgeschalteten Stellung das Potential der Stromzuführung 4 hat.
Gegebenenfalls kann der Schaltstift 10 auch mit einem isolierenden Zwischenstück versehen sein, so daß er nach einem Teil seines Hubes spannungslos wird. In diesem Fall kann das Isolierrohr 20 in Fortfall kommen, ebenso erspart man dann eine besondere An-Zeigevorrichtung des Schalters, da die Stellung der Schaltstifte frei sichtbar ist. Unter Umständen wird es sich auch empfehlen, die Stützer 2 und 8 mit Flanschen zu versehen, so daß sie leicht zur Kontrolle des Druckgasantriebes weggenommen werden können. Die Befestigung der Stützer mit ihren Flanschen auf dem geerdeten Mittelstück 33 kann in beliebiger AVeise erfolgen. In Abb. 2 ist nur ein Pol eines Schalters dargestellt, bei mehrpoligen Schaltern können die Kanäle 21,und 22 nach rechts und links verlängert werden und als Druckgaszuführung der beiden äußeren Pole dienen. Auch in diesem Fall braucht nur ein Ventilschieber 23 vorgesehen zu werden, welcher dann hinter dem mittleren Pol angeordnet wird. Zur Verringerung des Druckgasverbrauchs ist es notwendig, daß alle schädlichen Räume, das sind Räume, deren Querschnitt zur betriebssicheren Ausführung des Schalters nicht notwendig sind, vermieden werden. Zu diesem Zwecke können die Stützer so geformt sein, daß sie mit dem Isolierzylinder 12 zusammen Druckgaswege bilden, die so dimensioniert sind, daß das zur Schaltung benötigte Druckgas ungehindert 8g und wirbelfrei durchtreten kann. Bei dieser Ausbildung des Druckgasweges nach der Schaltstelle hin ist darauf Rücksicht zu nehmen, daß der Druckabfall des Löschgases durch die Betätigung des Antriebskolbens 11 sich an der Unterbrechungsstelle nicht oder nur wenig" bemerkbar macht. Der in Abb. 2 gezeichnete Schalter ist als stehende Anordnung dargestellt, jedoch lassen sich solche Schalter auch geneigt oder auch liegend, z. B. mit waagerecht geführtem Schaltstift verwenden. Bei letztgenannter Anordnung wird das Traggerüst 32 überflüssig, und das Druckgasgefäß 18 erhält einen Befestigungsflansch, ähnlich wie in Abb. 1 dargestellt.

In Abb. 3 ist die Ventilanordnung eines Schalters ähnlich der Abb. 2 gezeichnet, jedoch ist hier die Schubbewegung des Ventilschiebers 23 vermieden. Die Steuerung des Druckgaseinlasses erfolgt vielmehr durch einen Drehschieber. - Die Kanäle 21 und 22 endigen in dem Schiebergehäuse 28, in wel· chem sich der Drehschieber 23 bewegt, der als hohler Rohrschieber ausgebildet ist und die Öffnungen 35 besitzt. Das Druckgas tritt aus dem Druckgassammeiraum 18 durch das Rohr 29 in den hohlen Schieber 23 ein. Wenn die Öffnung 35 des Drehschiebers mit dem Kanal 22 zur Deckung kommt, so tritt das Druckgas durch· denselben und strömt nach der Biasstelle hin. Gleichzeitig schaltet der Schalter aus. Der Drehschieber 23 besitzt zwei gegenüberliegende Öffnungen 35, von denen die eine das Druckgas zum Ausschalten und die andere zum Einschalten durch den Kanal 21 steuert. Der Drehschieber wird über einen Hebel 25 von der Stange 34 ge-

Claims (5)

1. steuert. Eine Drehung im Uhrzeigersinn hat Ausschalten, eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn Einschalten zur Folge. Die übrige Anordnung entspricht dem in Abb. 2 gezeichneten Schalter. Durch die Verbindungsstange 34 lassen sich die einzelnen Ventile mehrerer Pole so kuppeln, daß die Schiebebewegungen bei allen Polen synchron sind. Der Antrieb der Drehschieber selbst ίο kann magnetisch, pneumatisch oder auf eine sonstige Art in Abhängigkeit von besonderen Relais oder Steuerschaltern erfolgen.

   Die Abb. 4 stellt einen Schalter ähnlich der' Abb. 2 dar. Jedoch sind hier die drei Phasen • 15 eines Drehstromschalters zu einer Einheit vereinigt und werden durch ein gemeinsames Ventil gesteuert. Alle drei Pole werden hier durch den Druckgassammeiraum 18 getragen, Die verlängerten Kanäle 21 und 22 der einzelnen Schalterpole endigen an einem Schiebergehäuse, in welchem zwei Drehschieber 38 und 39 angeordnet sind. Die Drehschieber sind als hohle Rohrschieber ausgebildet und besitzen je drei auf dem Umfange um 120⁰ versetzte öffnungen 42. ^: In das Schiebergehäuse 37 münden bei dem Drehschieber 39 die drei um 120⁰ versetzten' Kanäle 22, welche in geschlossener Stellung des Drehschiebers von diesem verschlossen werden. Wird der Drehschieber 39 über den Hebel 41 gedreht," so kommen die öffnungen 42 mit den Kanälen 22 zur Deckung; das Druckgas tritt aus dem Raum 18 durch das Schiebergehäuse 37 und den Drehschieber 39 durch die Öffnungen 42 und durch die Kanäle 22 nach der Blasstelle hin. Der Drehschieber 38 steuert in gleicher Weise den Druckgaszutritt zu den Kanälen 21 zum Ausschalten. Er wird von dem Hebel 40 bewegt. Die Bewegung der Drehschieber 38 und 39 ist voneinander unabhängig und kann beliebig gesteuert werden. Die Kanäle 21 und 22 sind zu einem Tragstück 36 vereinigt, an welchem der Schalter befestigt ist. Jeder Schalterpol besitzt seinen eigenen Antrieb. Gegebenenfalls lassen sich die drei Schaltstifte 10 durch eine Isoliertraverse bzw. durch einen Isolierpleuel, einen Hebel und eine Welle so kuppeln, daß die Schaltstiftbewegung in allen drei Polen gleichförmig erfolgt. Der Schalteraufbau ist der gleiche, wie bei Abb. 2 beschrieben. Die dort gebrauchten Bezugszeichen gelten auch bei Abb. 4. Die Anschlüsse des Stromes sind bei 1 und 3.
   Bei einer Anordnung nach Abb. 4 kann man den Druckgassammeiraum auch oben anordnen und mit Druckgasabführungen vereinigen. Der Schalter kann auch hängend verwendet werden und läßt sich im Schaltgerüst leicht im Leitungszuge anordnen. Die Hebel 41 und 40 zur Schieberbewegung werden dann, nach unten herausgeführt und auf irgendeine Art angetrieben. Auch läßt sich der Schalter leicht auf den Hochspannungseinführungen eines Transformators aufsetzen und mit diesen vereinigen.

   ■Patentansprüche:

   i. Schalter mit Lichtbogenlöschung durch Druckgas, dessen Schaltanordnung in einem Isolierkörper untergebracht ist, der an seinem oberen Ende den festen Kontakt trägt, nach Patent 621632 mit Antrieb durch einen druckgasbetätigten, mit dem bewegten Kontakt verbundenen Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Isolierstoff bestehende Zylinder (12) für den Antriebskolben (11) im Inneren, des Schältraumes angeordnet ist.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem feststehenden Kontakt (1) zugekenrte Seite des Antriebszylinders (Ausschaltseite) unmittelbar mit dem Schaltraum in Verbindung steht, während die andere Zylinderseite (Einschaltseite) gegen den Schaltraum abgeschlossen und mit einer besonderen .Druckgaszuführungsleitung (13) verbunden ist. ■;;..-"
3. 3. Schalter nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Schaltraum und zur Einschaltseite des Zylinders (12) „führenden Druckgasleitungen (21 bzw. 22) durch einen gemeinsamen Steuei'-

   . schieber (23) wechselweise geöffnet oder geschlossen werden.
4. 4. Schalter nach Anspruch 3 für mehrpolige Schalter mit getrenntem Antrieb für jeden Pol, dadurch gekennzeichnet, daß für sämtliche Schalterpole die Steuerschieberänordnung (38, 39) gemeinsam ist; (Abb. 4). :
5. 5. · Schalter nach Anspruch 1 bis 4,. dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszylinder (12) um den bewegten Kontaktstift (10) so angeordnet ist, daß er den bewegten^ Kontakt gegen die geerdete Tragarmatur (33) des Schaltraumes isolierend abschirmt.· -

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen