DE656270C - Leistungsschalter mit mehreren gemeinsam zu bewegenden Schaltbruecken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsschalter mit mehreren gemeinsam zu bewegenden Schaltbrücken für verschiedene Durchgangsleitungen. Ihr Wesen besteht darin,'daß mindestens die Schaltbrücken der verschiedenen Durchgangsleitungen über ein hydraulisches Gestänge miteinander gekuppelt sind. Der Antrieb dieses Schaltbrückenaggregates kann durch ein rein mechanisches, hydraulisches, pneumatisches oder aus Einrichtungen dieser Art kombiniertes Gestänge erfolgen.

Die Anwendung eines hydraulischen Gestänges zwischen gleichzeitig zu verstellenden Teilen ist an sich bekannt. Bei einem Leistungsschalter ergibt sie jedoch ganz besondere Vorzüge. Bei einem solchen Schalter müssen bekanntlich die Schaltbrücken im Interesse eines ordnungsgemäß verlaufenden

ao Schaltvorganges mit einer verhältnismäßig großen Geschwindigkeit, etwa in der Größen-: Ordnung von 2 bis 4111/Sek., bewegt werden, was sinngemäß eine entsprechende Beschleunigungskraft bedingt. Da die Geschwindigkeit der Schaltbrücke bei einem Schalter vorgegebener Größe ist, bestimmt also die Masse der beim Schaltvorgang zu bewegenden Teile die erforderliche Beschleunigungsarbeit, so daß diese also mit der Masse wächst. Eine große Beschleunigungsarbeit an einem mechanischen System überträgt diesem weiterhin eine große kinetische Energie, die am Ende des Schaltvorganges, der bis zu diesem Zeitpunkt mit der angegebenen Geschwindigkeit verlaufen muß, in ihrem Restbetrag plötzlich zu verzehren ist. Das bedeutet neben dem Aufwand großer Beschleunigungsarbeit starke mechanische Beanspruchung des Schalters am Ende des Schaltvorganges. Durch die Anwendung der Erfindung können die beim S ehalt Vorgang zu bewegenden Massen herabgesetzt werden

1. wegen des wesentlich geringeren spezifischen Gewichtes der benutzbaren Flüssigkeiten gegenüber demjenigen der sonst erforderlichen Werkstoffe und

2. weil eine Steigerung der Beschleunigungskräfte keine Steigerung der Masse des zu bewegenden Gestänges, sondern in ihrer bei der Erfindung wählbaren Erscheinungsform als höherer Flüssigkeitsdruck nur eine Steigerung der Beanspruchbarkeit der Rohre, also der Masse der ruhenden Teile bei gleichem Werkstoff, des Gestänges bedingt.

Auf gleiche Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung bezogen gewährleistet gegenüber dem Bekannten die Erfindung geringere zu bewegende Massen, geringere Beschleunigungsarbeit, d.h. Antrieb geringerer Leistung, geringere, am Ende eines S ehalt Vorganges zu verzehrende bzw. abzufangende kinetische Energie und damit geringere mechanische Beanspruchung des Schalters, insbesondere unter Berücksichtigung der zwischen den Isolatoren und dem Schaltergestell erforderlichen Kittstellen, als auch des Isoliermaterials

selbst. Größere Beschleunigungsarbeit erfordert nach der Erfindung keine Erhöhung der zu bewegenden und bedingt nur eine solche der ruhenden Massen. Sämtliche Schaltbrücken sind in einem System starr gekuppelt mit gleicher Bean=·' spruchung aller Teile. Das ist für die Einleitung und Beendigung eines Schaltvorganges hinsichtlich der mechanischen Beanspruchung gegenüber z. B. an einem Ende angetriebenen Schalterwellen mit in verschiedener Entfernung von diesem Ende angreifenden Massen für die verschiedenen Schalterpole und für vorbestimmte gegenseitige Wegcharakteristik der Schaltbrücken wichtig. Die Wegcharakteristik der einzelnen Schaltbrücken ist verschieden anpaßbar unter Vermeidung verwickelter Getriebe.

Schließlich kann wegen der freieren Formgebung der Kraftleiter des Gestänges der Raumbedarf des Schalters herabgesetzt und unter elektrischen Gesichtspunkten auch der Aufbau des Schalters günstiger gestaltet werden.

Eine beispielsweise Ausführung für einen Schalter mit drei beweglichen Kontakten, Polen bzw. Durchgangsleitungen zeigt In schematischer Darstellung die Abb. 1 der Zeichnung.

Es bezeichnet 1 bis 3 die Führungszylinder für die Kolben 4 bis 6, weiche die gegenüber den ruhenden Kontakten 7 bis 9 verstellbaren beweglichen Kontakte 10 bis 12 tragen. Die Zylinder 1 und 2 bzw. 2 und 3 sind durch je eine Rohrleitung 13 bzw. 14 an verschiedenen Seiten ihrer Kolben miteinander verbunden. Auf der anderen Seite des Kolbens ist der Zylinder 1 bzw. der Zylinder 3 über eine Rohrleitung 15 bzw. 16 an den Antriebszylinder 1.7 angeschlossen, in welchem der Kolben 18 mittels seiner Kolbenstange verstellbar ist. Jeder der Kolben ist gegen das eine Ende seines Zylinders über eine der Federn 19 bis 21 abgestützt. Alle Zylinder und Rohrleitungen sind mit Flüssigkeit vollständig gefüllt. In der gezeigten Stellung ist der Schalter geöffnet worden. In der vorher bestehenden Einschaltstellung befanden sich die beweglichen Kontakte in Eingriff mit den ruhenden Kontakten, die Federn 19 bis 21 waren entsprechend gespannt. In der gezeigten Stellung sind sie es jedoch nur insoweit, daß sie imstande sind, die beweglichen Kontakte selbständig in ihrer Lage zu halten. Der Kolben 18 war in dem Zylinder 17 in der rechten Endstellung. Für die Einschaltung wurde der Kolben 18 nach links verschoben. Hierbei drückte er aus dem Zylinder 17 Flüssigkeit durch die Rohrleitung 1.5 £0 in den Zylinder 1. Die Flüssigkeit führte den Kolben 4 nach unten, so daß dieser seinerseits Flüssigkeit aus dem Zylinder 1 durch die Rohrleitung 13 in den Zylinder 2 drückte, welche den Kolben 5 vor sich herschob. Hieran schloß sich das gleiche Spiel durch das \i$bhr 14 in dem Zylinder 3. •'v—Die beweglichen Kontakte sind also in ihrer - Bewegung abhängig von dem Antrieb des beweglichen Kontaktes i. Wird der Kolben 18 für das Einschalten in dem Zylinder 17 nach rechts verschoben, so sind die Kontakte auch bei dieser Schaltbewegung wiederum in ihrer Bewegung abhängig von derjenigen des Kontaktes 3.

Die Verschiebung des Kolbens 18 kann je nach den Erfordernissen von Hand oder mit Momentschaltwerk (insbesondere durch Kraftspeicher) erfolgen.

Dieses Ausführungsbeispiel kann einschließlich Antrieb als ein solches mit endlosem hydraulischen Gestänge bezeichnet werden. Es kann jedoch der Antriebsteil des Gestänges 15 bis 18 auch pneumatisch arbeiten, wobei dann in gleicher Weise die Wegabhängigkeit in der Bewegung der Kontakte durch die hydraulischen Gestänge zwischen ihren Trägern eingeschaltet ist. Zweckmäßig kann man in diesem Falle einen Druckluftvorratsbehälter benutzen.

Der Schalter kann auch nur in der einen Schaltrichtung pneumatisch oder hydraulisch betätigt und in der anderen Richtung durch Kraftspeicher gesteuert sein, welche während des Schaltvorganges in der anderen Richtung aufgeladen werden. Hierbei kommt man auch mit einem Kraftspeicher aus. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel läßt sich aus dem gezeigten Schema dadurch ableiten, daß das Rohr 15 in Wegfall kommt und die Feder 19 als Kraftspeicher so stark bemessen wird, too daß sie nach der Aufladung die notwendige potentielle Energie für die Beschleunigung der Ausschaltbewegung der Schalterteile besitzt.

Es kann schließlich auch der hydraulische oder pneumatische Antrieb fortfallen und ein bekannter mechanischer Antrieb benutzt werden. Dieser wirkt dann, wenn er nur in einer Schaltrichtung benutzt wird, auf einen der beweglichen Kontakte 1 bis 3, oder wenn er in beiden Schaltrichtungen wirksam sein soll, in der einen Schaltrichtung auf den beweglichen Kontakt 1 und in der anderen Schaltrichtung auf den Kontakt 3.

Man kann die drei beweglichen Kontakte auch in einer Kombination zu je zweien steuern. Ein entsprechendes Schema zeigt die Abb. 2. Der bewegliche Kontakt 211 ist in zwei Zylindern 203" und 203* geführt und in diesem Falle der direkt angetriebene. Der Zylinder 203^s steht über eine Rohrleitung 213 mit dem Zylinder 201 und der Zylinder 203*

über eine Rohrleitung 214 mit dem Zylinder 203 in Verbindung. Auch in dieser hydraulischen Parallelschaltung der Gestänge sind die Kontakte in ihrer Bewegung von derjenigen eines, und zwar des Kontaktes 211 abhängig. Es können dabei wieder im obigen Sinne endlose oder endliche hydraulische Gestänge benutzt werden.

Zur Sicherung können besondere Einrichtungen zur Überwachung der Füllung der Rohrleitungen der hydraulischen Gestänge vorgesehen werden. Diese bestehen im einfachsten Falle darin, daß für jedes der hydraulischen Gestänge ein Vorratsbehälter 19 vorgesehen ist, der normal an die zugehörige Rohrleitung angeschlossen ist, während der Betätigung j edoch von dieser abgetrennt wird, z. B. durch ein Rückschlagventil 20. Der Vorratsbehälter ist entweder an der höchsten Stelle des Gestänges angeschlossen oder auch an einer anderen Stelle, wobei er dann stets einen höheren Flüssigkeitsspiegel als die höchste Stelle des hydraulischen Gestänges aufweisen muß.

Die Erfindung ermöglicht weiterhin im Verlaufe des Schaltvorganges die Bewegungsgeschwindigkeit von Kontakten in Abhängigkeit von derjenigen eines anderen zu verändern. Gibt man nämlich den Zylindern zweier Kontakte verschiedenen Querschnitt, so tritt während der Schaltung eine selbsttätige Verlängerung oder Verkürzung des hydraulischen Gestänges ein, was sich in einer Veränderung der Bewegungsgeschwindigkeit und des zurückgelegten Weges des in Abhängigkeit von einem anderen verschobenen Kontaktes gegenüber dessen Verhältnissen auswirkt. Hat der Zylinder des direkt vom Antrieb verschobenen Kontaktes einen größeren Querschnitt als derjenige des in Abhängigkeit verstellten Kontaktes, so wird die Bewegungsgeschwindigkeit des letzteren vergrößert bzw. der von diesem zurückgelegte Weg. Liegen die Ouerschnittsverhältnisse umgekehrt, so ergibt sich auch sinngemäß eine Umkehrung der Verhältnisse für die Geschwindigkeit und die von den Kontakten zurückgelegten Wege.

Diese letztere Anordnung der im Verlaufe des Schaltvorganges mittels hydraulischer Gestänge verschieden beschleunigter Kontakte oder Körper ist nicht nur im Zusammenhang mit der übrigen Erfindung, sondern auch anderweit anwendbar.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   ι. Leistungsschalter mit mehreren gemeinsam zu bewegenden Schaltbrücken für verschiedene Durchgangsleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücken der verschiedenen Durchgangsleitungen über ein hydraulisches Gestänge gekuppelt sind.
2. 2. Schalter nach Anspruch i, gekennzeichnet durch parallel betätigte hydraulische Gestänge.
3. 3. Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in Reihe geschaltete hydraulische Gestänge.
4. 4. Schalter nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch während der Betätigung in ihrer Länge veränderliche Gestänge.
5. 5. Schalter nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur

   Überwachung der

   Füllung

   der hydrau-

   lischen Gestänge.
6. 6. Schalter nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein oder mehrere endlose hydraulische Gestängesysteme.
7. 7. Schalter nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein oder mehrere hydraulische Gestängesysteme mit einem mechanischen Kraftspeicher als Endglied.
8. 8. Schalter nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung für jeden der bewegungsabhängigen Kontakte zur Sicherung gegen selbsttätigen Schlupf bei nichtbetätigtem bzw. entspanntem Antrieb.
9. 9. Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen pneumatischen, mechanischen oder hydraulischen Antrieb für den die Wegabhängigkeit der anderen bestimmenden Kontakt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen