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Druckgasschalter für hohe Spannungen mit in freier Luft brennendem
Abschaltlichtbogen Es sind bereits Druckgasschalter bekannt, bei denen der Unterbrechungslichtbogen
in freier Luft gezogen wird. Diese Schalter haben gegenüber solchen, bei denen die
Druckluftbeblasung des Lichtbogens in einer besonderen geschlossenen Hülle aus Isolierstoff
vorgenommen wird, den Vorteil einer wesentlich geringeren Bauhöhe, so daB derartige
Schalter auch für sehr hohe Spannungen betriebsfertig mit der Eisenbahn an ihren
Aufstellungsort gebracht werden können, leas bei der geschlossenen Bauweise bei
hohen Spannungen nicht mehr der Fall ist.
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Bei einer bekannten Form von Druckgasschaltern mit in freier Luft
brennendem Abschaltlichtbogen ist die Anordnung so getroffen, daß die Schaltkontakte
mit kalottenförmigen Gasleitkörpern, sog. Schaltköpfen, versehen sind, welche au's
Isolierstoff bestehen und vorzugsweise eine düsenförmige Öffnung aufweisen, hinter
welcher die Spitze der beweglichen Schaltkontakte beim Abschaltvorgang zurückgezogen
wird, während das Druckgas aus den Kalotten ausströmt. Die Schaltköpfe der beiden
Schaltkontakte sitzen an den Enden von als Druckgasleitungen ausgebildeten Schwenkarmen,
die von drehbaren Isolatoren getragen werden. Der Abschaltvorgang verläuft dabei
in der Weise, daB zunächst die in der Einschaltstellung als Druckkontakte aufeinanderliegenden
Schaltkontakte durch besondere Druckgasantriebe oder in ähnlicher Weise in ihre
Ausschaltstellung in den Schaltköpfen zurückgezogen werden und sich gleichzeitig
oder annähernd gleichzeitig die beiden Schwenkarme der Schaltköpfe nach Art eines
Drehtrennschalters auseinanderbewegen, wodurch nach der
Löschung
des in freier Luft brennenden Lichtbogens zwischen die Kontakte die erforderliche
Lufttrennstrecke gelegt wird.
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Die Bewegung der verhältnismäßig schweren Schaltköpfe und Schwenkarme
mit Hilfe der Drehisolatoren, die, da es sich in dW Regel um Schalter handelt, die
im Freien aufgestellt werden, aus keramischem Material (Porzellan, Steatit o. dgl.)
bestehen, führt jedoch zu einer verhältnismäßig großen mechanischen Beanspruchung
dieser Isolatoren und bereitet gewisse Schwierigkeiten in bezug auf die Verbindung
der erforderlichen Konstruktionsteile mit den keramischen Isolatoren.
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Aus diesem Grunde wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Schaltköpfe
feststehend in einer solchen Entfernung voneinander anzuordnen, daß die zwischen
den sich 'in der Einschaltstellung berührenden Kontakten in der Ausschaltstellung
bestehende Luftstrecke zur Lichtbogenlöschung ausreichend ist, und die zur endgültigen
Unterbrechung erforderliche große Lufttrennstrecke durch sich an die Schaltköpfe
anschließende, in bekannter Weise nach der Lichtbogenlöschung öffnende Trennschalter
zu bilden. Bei einer solchen Ausbildung führen lediglich die eigentlichen Schaltkontakte
in den Schältköpfen eine verhältnismäßig sehr kurze Schaltbewegung aus, wobei nur
geringe Massen zu bewegen sind, während die große Masse der Schaltköpfe in Ruhe
verharrt. Die anschließende Bewegung der Trennschalter bereitet keine Schwierigkeiten.
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Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i sind i und 2 zwei Schaltköpfe
der vorbeschriebenen Art, die auf den hohlen Isolatoren 3 und 4 fest montiert sind
und durch die Isolatoren hindurch die erforderliche Druckluft zugeführt erhalten.
An dem der Leistungsunterbrechungsstrecke entgegengesetzten Ende tragen sie Kontakte
5 und 6 für die Schaltmesser 7 und 8 der Trennschalter, die ihrerseits auf den Isolatoren
9 und io drehbar gelagert sind und mittels isolierender Zugstangen i i und 12 betätigt
werden. Der Antrieb für diese Zugstangen kann in der Grundplatte 13 untergebracht
werden.
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Eine andere Ausführungsform zeigt Abb.2, bei der nur ein Trennmesser
vorgesehen ist. Dieses Trennmesser ist wieder auf einem Isolator g drehbar gelagert
und wird durch einen Isolator 14 betätigt, und zwar dadurch, daß der Isolator eine
Drehbewegung ausführt. Diese Anordnung hat gegenüber einer Betätigung durch Zugstangen
den Vorteil einer geringeren Massenwirkung, so daß die Herstellung dieses Betätigungsorgans
aus keramischem Material mit Vorteil möglich ist. Die Ubertragung der Drehbewegung
des Isolators 14 auf das Trennmesser 7 kann auf verschiedene Weise erfolgen. In
der Zeichnung ist angenommen, daß der Isolator eine Schnecke 15 in Drehung versetzt,
während das zugehörige Schneckenrad 16 mit dem Schaltmesser 7 verbunden ist. Das
Antriebsorgan für den Isolator 14 kann in der Grundplatte 13 eingebaut sein.
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Da es sich hier um Druckluftschalter handelt, so liegt es nahe, die
Druckluft auch zum Antrieb der Betätigungsorgane für die Trennschalter zu verwenden.
Unter der Voraussetzung, daß Druckluft als Antriebsmittel dient, ist weiter Gegenstand
der Erfindung, das von der Druckluft betätigte Antriebsorgan für die Schaltmesser
des Trennschalters mit den Schaltköpfen konstruktiv zu vereinigen und auf dem gleichen
Isolator anzuordnen. Die Druckluft kann dann dem Betätigungsorgan durch die gleiche
Leitung zugeführt werden, die die Schaltköpfe speist. Ein derartiges Ausführungsbeispiel
zeigt die Abb.3. Darin sind i und 2 die beiden Schaltköpfe, 3 und 4 die diese tragenden
Isolatoren, 9 ein weiterer Isolator, der den festen Kontakt für das Trennmesser
trägt. Das Trennmesser selbst ist auf dem mittleren Isolator 3 drehbar angebracht
und wird durch irgendeine beliebige Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit von den
Schaltköpfen betätigt.
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Eine weitere Ausführung, bei der zur Herstellung der Trennstrecke
kein eigentliches Schaltmesser zur Verwendung kommt, sondern bei der der Isolator
für den Trennschalterkontakt selbst bewegt wird, ist in Abb. 4 dargestellt. Die
Bezeichnungen der Schaltköpfe und ihrer Träger sind die gleichen wie in den bisherigen
Abbildungen. Neben diesen Schaltköpfen sind die Schwenkisolatoren 9 und iö gelagert,
deren Schwenkung auf pneumatischem Wege erfolgt. Ein Beispiel eines solchen Bewegungsmechanismus
ist angedeutet. Er besteht aus zwei Kolben 17 und i8, die mittels einer Zahnstange
i9 starr verbunden sind und sich in den Druckzylindern 20 und 2i bewegen. Im Eingriff
mit der Zahnstange i9 befindet sich das Zahnrad 22, welches mit der Isolatorfassung
23 starr verbunden ist; beide Teile drehen sich um die Achse 24. Die Stromzuführung
zu dem Trennschalterkontakt 25 erfolgt mittels einer biegsamen Leitung 26, deren
anderes Ende irgendwo in der Schaltanlage, z. B. an der Sammelschiene 27, befestigt
ist. In der Zeichnung ist der rechte Schwenkisolator ausgeschaltet, der linke eingeschaltet
gezeichnet.
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Weiter können nach der Erfindung die Schaltköpfe und ihre Isolatoren
auf einem besonderen Traggestell angeordnet sein, das zweckmäßigerweise die Druckluftbehälter
enthält
bzw. aus diesen gebildet ist, wobei dieses Traggestell so ausgebildet ist, daß es
bei ausgeschalteten Trennschaltern aus dem Spannungsbereich herausgefahren werden
kann. Hierdurch wird die Anordnung besonderer Trennschalter in der Anlage, die sonst
nötig sind, um an den Leistungsschaltern Arbeiten vornehmen zu können, gespart.
Hierfür eignet sich die Ausführungsform nach Abb. q..
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Eine andere Art Ausführungsform zeigt schließlich noch die Abb. 5.
Bei dieser sind die beiden Schaltköpfe i und 2 auf Isolatoren 3 und q. aufgebaut,
diese wiederum auf einem aus zwei rohrförmigen Druckluftbehältern gebildeten Traggestell.
Mit den Leistungsschalterteilen i und z sind die Trennmesser 7 und 8 nebst ihren
Antriebsorganen verbunden, die mit den feststehenden Kontakten 5 und 6 zusammenarbeiten,
die beispielsweise auf feststehenden Isolatoren 9 und io oder auf Meßwandlern angeordnet
oder sonst irgendwie in der Schaltanlage befestigt sein können. Bei dieser Anordnung
braucht lediglich dem auf dem fahrbaren Traggestell 28, 29 angeordneten Teil Druckluft
zugeführt werden.