DE960739C

DE960739C - Compressed air switch with damping resistor

Info

Publication number: DE960739C
Application number: DEA15120A
Authority: DE
Inventors: Haakon Forwald
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1951-02-09
Filing date: 1952-02-07
Publication date: 1957-03-28
Also published as: US2665351A; GB700491A; CH299851A; FR1050658A

Description

AUSGEGEBEN AM 28. MÄEZ 1957ISSUED MARCH 28, 1957

A ι Si 20 VIIIbA ι Si 20 VIIIb

Bei Druckluftschaltern für hohe Spannung ist es oft erforderlich, die Leistungsschaltstelle mit einem Widerstand zur Dämpfung von vorkommenden Überspannungen parallel zu schalten. Um eine zu große Erwärmung dieses Widerstandes zu vermeiden, wird der Schalter gewöhnlich so ausgeführt, daß die beweglichen Haupt- und Hilfskontakte durch ein Druckgasgestänge in der Weise gekuppelt werden, daß mit dem öffnen der Hauptkontakte die offenen Hilfskontakte zwangläufig geschlossen und nach einer einstellbaren Zeitspanne wieder geöffnet werden, so daß der Widerstand nur kurzzeitig eingeschaltet ist. Bei diesen bekannten Schaltern wird nach öffnen des Blasventils Druckluft gleichzeitig der Leistungsschaltstelle und einem Kolben zugeführt, der die Hilfstrennstelle für den Dämpfungswiderstand betätigt. Es wird also nur die Leistungsschaltstelle von Druckluft beblasen. Handelt es sich um Schalter hoher Stromstärken, so ist auch die Beblasung der Kontakte des Hilfstrennschalters erforderlich. Die Erfindung zeigt nun eine Schalterausführung, die diesen Anforderungen in besonderer Weise gerecht wird.In the case of compressed air switches for high voltage, it is often necessary to connect the circuit breaker with a To connect a resistor in parallel to dampen occurring overvoltages. To one too To avoid excessive heating of this resistor, the switch is usually designed in such a way that that the moving main and auxiliary contacts by a pressurized gas linkage in the way be coupled so that with the opening of the main contacts, the open auxiliary contacts are inevitably closed and reopened after an adjustable period of time, so that the resistance only is switched on for a short time. In these known switches, compressed air is applied after the blow valve has been opened at the same time the power switching point and a piston that is the auxiliary disconnection point for the Damping resistor actuated. So only the power switching point is blown with compressed air. In the case of switches with high currents, the contacts of the auxiliary disconnector are also blown necessary. The invention now shows a switch design that meets these requirements is fair in a special way.

Erfindungsgemäß sind die Leistungsschaltstelle und die Hilfstrennstelle in einem gemeinsamen, betriebsmäßig dauernd unter Druck stehenden Behälter derart angeordnet, daß sie beide vom Druckgas unabhängig voneinander beblasen werden und daß die beiden Kontaktstellen ein gemeinsames Auslaßventil besitzen. Zweckmäßig sind der Ventil-According to the invention, the power switching point and the auxiliary disconnection point are in a common, operationally permanently pressurized container arranged in such a way that they are both of the pressurized gas are blown independently and that the two contact points have a common Own exhaust valve. The valve

teller des gemeinsamen Auslaßventils und der bewegliche Kontakt der Hilfstrennstelle mechanisch miteinander gekuppelt.plate of the common outlet valve and the movable contact of the auxiliary separation point mechanically coupled together.

Handelt es sich um Anordnungen, bei denen ein pneumatischer Antrieb für die Betätigung der beweglichen Kontakte der Leistungsschaltstelle und der Hilfstrennstelle zur Anwendung kommt, so wird zweckmäßig durch die Druckluft der bewegliche Kontakt der Leistungsschaltstelle in der ίο Schließstellung und der bewegliche Kontakt der Hilfstrennstelle in der Offenstellung gehalten, und das Schließen der Hilfstrennstelle und das Öffnen der Leistungsschaltstelle erfolgt durch Absperren der Druckluftzufuhr und Entlüften der Antriebszylinder mittels Ventile. Um ein öffnen der Hilfstrennstelle bei offengehaltener Leistungsschaltstelle zu ermöglichen, ist weiterhin Gegenstand der Erfindung, daß ein Teil des Betätigungsgestänges des die Hilfstrennstelle steuernden Ventils seitlich zur ao kraftübertragenden Richtung ausschwenkbar und zwischen einer Feder und dem Betätigungsglied der für das Öffnen der Hilfstrennstelle zeitabhängig arbeitenden Vorrichtung geführt ist.Are there arrangements in which a pneumatic drive is used to actuate the movable Contacts of the power switching point and the auxiliary disconnection point is used, so the movable contact of the power switching point in the is expediently through the compressed air ίο closed position and the moving contact of the Auxiliary separation point held in the open position, and the closing of the auxiliary separation point and opening the power switching point is done by shutting off the compressed air supply and venting the drive cylinder by means of valves. To open the auxiliary isolating point while the power switching point is kept open to enable is also the subject of the invention that part of the operating linkage of the the valve controlling the auxiliary separation point can be swiveled out laterally to the ao force-transmitting direction and time-dependent between a spring and the actuating element for opening the auxiliary disconnection point working device is performed.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform eines as Schalters nach der Erfindung dargestellt. Es bezeichnet ι einen Druckluftbehälter mit einem Boden 2, welcher den beweglichen Kontakt der Leistungsschaltstelle und den beweglichen Kontakt der Hilfstrennstelle trägt. Der feste Kontakt der Leistungsschaltstelle ist mit 3 bezeichnet und an einem Leiter 4 eines in den Druckluftbehälter hineinragenden Durchführungsisolators 5 befestigt. Der bewegliche Kontakt der Leistungsschaltstelle ist mit 6 bezeichnet und besteht aus einem Rohr 7, das an einem Kolben 8 befestigt ist, der sich in einem an dem Boden 2 befestigten Zylinder 9 bewegt. 10 ist ein um das Kontaktrohr 7 angeordneter segmentförmiger Gleitkontakt zur Überführung des Stromes vom Kontakt 6 zum Zylinder 9. 11 bezeichnet den Dämpfungswiderstand, der von einem an der Wand des Behälters 1 befestigten 1 solator 12 getragen wird und an einem Ende über einen Leiter 13 mit dem festen Kontakt 3 der Leistungsschaltstelle in Verbindung steht. Das andere Ende des Widerstandes 11 trägt einen Kontakt 14, der zweckmäßigerweise an dem Widerstand federnd angebracht ist. Die Einschaltung des Widerstandes 11 parallel zu den Kontakten 3, 6 erfolgt mittels eines rohrförmigen Kontaktes 15, der an dem im Zylinder 17 beweglichen Kolben 16 befestigt ist. An dem Kontakt 15 ist ein Ventilteller 19 befestigt, welcher, wenn er mit seiner Dichtung gegen die ringförmige Kante 20 anliegt, das Ausströmen von Druckluft aus dem Behälter 1 verhindert. Der Zylinder 1 mit zugehörigen Teilen wird von einem Stützisolator 21 getragen, welcher zweckmäßig an einem Behälter 22 befestigt ist, der die Betätigungsglieder für den Schalter enthält.In the drawing, one embodiment is one as shown switch according to the invention. It denotes ι a compressed air tank with a bottom 2, which the movable contact of the Power switching point and the movable contact of the auxiliary disconnection point carries. The firm contact of the Power switching point is denoted by 3 and on a conductor 4 a protruding into the compressed air tank Bushing insulator 5 attached. The moving contact of the circuit breaker is denoted by 6 and consists of a tube 7 which is attached to a piston 8 which is in a cylinder 9 attached to the floor 2 is moved. 10 is arranged around the contact tube 7 segment-shaped sliding contact for transferring the current from contact 6 to cylinder 9. 11 denotes the damping resistance of a 1 fixed to the wall of the container 1 solator 12 is carried and at one end via a conductor 13 to the fixed contact 3 of the Power switching point is in connection. The other end of the resistor 11 has a contact 14, which is expediently resiliently attached to the resistor. The activation of the Resistance 11 takes place parallel to the contacts 3, 6 by means of a tubular contact 15 which is attached to the piston 16 which is movable in the cylinder 17 is. A valve disk 19 is attached to the contact 15, which when it is with its seal rests against the annular edge 20, the outflow prevented by compressed air from the container 1. The cylinder 1 with associated parts is carried by a post insulator 21, which is conveniently attached to a container 22, the contains the actuators for the switch.

Zwecks öffnens des Schalters wird der Druckknopf 23 abwärts gedrückt. Hierdurch schließt sich ein Stromkreis von der Batterie 24 über die Spule des Auslösemagneten 26. Die Magnetkraft des Auslösemagneten wird geschwächt, und die Feder 27 kann den im Zylinder 28 beweglichen Kolben 29 nach oben drücken. Die an diesem Kolben befestigte Stange 30 wirkt auf die Spindel 31 des Betätigungsventils 32. Durch die Bewegung der Spindel 31 nach oben schließt der untere Ventilteller 33 die Austrittsöffnung des Betätigungsventils 32 und ,stellt eine Verbindung zwischen der Betätigungsleitung 34 des Schalters und der von einer Druckluftquelle kommenden Leitung 35 her. Nun strömt Druckluft in die Leitung 34, die auf die untere Fläche des Kolbens 36 in der Verzögerungseinrichtung 37 einwirkt. Der Kolben 36 bewegt sich nach oben unter Zusammenpressung der Feder 38 und schiebt dabei die in dem Punkt 39 gelenkig gelagerte Spindel 40 nach oben, welche bei ihrer Bewegung nach oben auf die Spindel 41 des Ventils 42 wirkt. Wenn der Ventilteller 43 in diesem Ventil sich nach oben bewegt, wird er den Austritt der Druckluftleitung 44 verschließen, aber gleichzeitig eine Verbindung vom Innern des Zylinders 17 durch die Leitung 45 ins Freie herstellen.To open the switch, the push button 23 is pressed down. This closes a circuit from the battery 24 via the coil of the trip magnet 26. The magnetic force of the The tripping magnet is weakened, and the spring 27 can move the piston 29 in the cylinder 28 push upwards. The rod 30 attached to this piston acts on the spindle 31 of the actuating valve 32. By moving the spindle 31 upwards, the lower valve disk 33 closes the The outlet opening of the actuation valve 32 and 32 provides a connection between the actuation line 34 of the switch and the line 35 coming from a compressed air source. Now flows Pressurized air into line 34, which acts on the lower surface of piston 36 in the delay device 37 acts. The piston 36 moves upward compressing the spring 38 and pushes the spindle 40, which is articulated at point 39, upwards, which as it moves acts on the spindle 41 of the valve 42 upwards. When the valve disk 43 in this valve moves upwards, it will close the outlet of the compressed air line 44, but at the same time establish a connection from the inside of the cylinder 17 through the line 45 to the outside.

Wenn der Kolben 43 sich nach oben bewegt, so daß Luft vom Zylinder 17 durch die Leitung 45 ausströmen kann, strömt Druckluft von dem Behälter ι durch die Kanäle 53 im Kolben 16 und wirkt auf die linke Seite des Kolbens und verschiebt diesen entgegen der Wirkung der Feder 18, so daß der Ventilteller 19 die Dichtungskante 20 verläßt und der rohrförmige Kontakt 15 mit dem federnden Kontakt 14 des Widerstandes 11 in Berührung kommt. Das Einströmen von Druckluft zur rechten Seite des Kolbens 16 wird vom Rückschlagventil 54 verhindert, welches aus einem federbelasteten Ring besteht, der die Löcher 55 verschließt. Mit der Bewegung des Kolbens 36 nach oben wird eine Verbindung zwischen der Betätigungsleitung 34 und dem Behälter 46 der Verzögerungseinrichtung 37 geschaffen, und ebenso strömt Druckluft von der Druckluftleitung 34 durch die Leitung 47 zur Membrandruckeinrichtung 48. Wenn die Druckluft von der Leitung 47 auf die Membran 49 und damit auf den Teller 50 wirkt, wird der Ventilteller 51 im Ventil 48 nach oben geschoben und schließt dabei den linken Auslauf der Druckluftleitung 44, wobei gleichzeitig eine Verbindung durch die Leitung 52 vom Zylinder 9 zur freien Luft geschaffen wird. Wenn sich die Druckluft aus dem Zylinder 9 entleert, wirkt die Luft im Behälter 1 auf den Kolben 8 und verschiebt diesen nach links gegen die Wirkung der Feder 8', wobei sich der Kontakt 6 der Leistungsschaltstelle vom Kontakt 3 trennt. Hierbei strömt die Druckluft, den Lichtbogen löschend, von dem Behälter 1 durch den Kontakt 6 und von hier durch das Rohr 7 über das Auslaßventil 19, 20 nach außen.When the piston 43 moves upwards, air from the cylinder 17 through the conduit 45 can flow out, compressed air flows from the container ι through the channels 53 in the piston 16 and acts on the left side of the piston and moves it against the action of the spring 18, so that the valve plate 19 leaves the sealing edge 20 and the tubular contact 15 with the resilient contact 14 of the resistor 11 in contact comes. The influx of compressed air to the right side of the piston 16 is controlled by the check valve 54, which consists of a spring-loaded ring that closes the holes 55. With the movement of the piston 36 upwards, a connection between the actuation line is established 34 and the container 46 of the delay device 37 created, and also flows Compressed air from the compressed air line 34 through the line 47 to the diaphragm pressure device 48. If the compressed air from the line 47 acts on the membrane 49 and thus on the plate 50 is the valve disk 51 in the valve 48 is pushed upwards and thereby closes the left outlet of the compressed air line 44, with a connection at the same time is created through the line 52 from the cylinder 9 to the open air. When the compressed air emptied from the cylinder 9, the air in the container 1 acts on the piston 8 and moves it to the left against the action of the spring 8 ', the contact 6 of the power switching point from Contact 3 disconnects. The compressed air flows through the container 1, quenching the arc the contact 6 and from here through the pipe 7 via the outlet valve 19, 20 to the outside.

Die Verzögerungseinrichtung 37 dient zur Wiederschließung des Auslaßventils 19, 20 und zum öffnen der Hilfstrennstelle 14, 15, und zwar nach einer bestimmten Zeit. Die in den Zylinder 46 einströmende Luft, deren Einströmgeschwindigkeit von der Drosselschraube 57 geregelt wird, wirkt auf den Kolben 58, der mittels des Stiftes 59 die Stange 40 gegen die Wirkung der Feder 60 zurThe delay device 37 is used to re-close the outlet valve 19, 20 and to open the auxiliary separation point 14, 15, namely after a certain amount of time. The air flowing into the cylinder 46, its inflow velocity is regulated by the throttle screw 57, acts on the piston 58, which by means of the pin 59 the Rod 40 against the action of the spring 60 to

Seite schiebt. Hierdurch wird die Ventilspindel 41 freigegeben, wobei die Feder 61 den Ventilteller 43 nach unten bewegt, so daß die Verbindung vom Zylinder 42 ins Freie geschlossen wird und statt dessen Druckluft von dem rechten Auslauf der Druckluftleitung 44 durch die Leitung 45 zu dem Zylinder 17 fließen kann. Diese Luft wirkt dabei auf die rechte Seite des Kolbens 16, so daß die Feder 18 den Kolben 16 nach links bewegt, wobei das Auslaßventil 19, 20 geschlossen wird und die Kontakte 14, 15 geöffnet werden.Side pushes. This releases the valve spindle 41, with the spring 61 pushing the valve disk 43 moved downwards so that the connection from the cylinder 42 to the open air is closed and held whose compressed air from the right outlet of the compressed air line 44 through the line 45 to the Cylinder 17 can flow. This air acts on the right side of the piston 16, so that the Spring 18 moves the piston 16 to the left, the outlet valve 19, 20 being closed and the Contacts 14, 15 are opened.

Während der Bewegung des Kontaktes 15 nach links strömt Druckluft vom Behälter 1 durch den Kontakt 15 und durch die Öffnungen 62 nahe am Ventilteller 19 und von dort durch das Auslaßventil 19, 20 nach außen und löscht hierbei den an den Kontakten 14, 15 entstehenden Lichtbogen.During the movement of the contact 15 to the left, compressed air flows from the container 1 through the Contact 15 and through the openings 62 close to the valve head 19 and from there through the outlet valve 19, 20 to the outside and in the process extinguishes the arc that arises at the contacts 14, 15.

Um genügend Zeit zur Löschung des Lichtbogens an den Kontakten 14 und 15 zu erhalten, ehe das Auslaßventil 19, 20 geschlossen ist, wird die Bewegung des Kolbens 16 durch eine zweckmäßige Wahl des Querschnittes der Kanäle 62 verzögert.In order to have enough time to extinguish the arc at contacts 14 and 15 before the Outlet valve 19, 20 is closed, the movement of the piston 16 is controlled by an expedient Choice of the cross section of the channels 62 delayed.

Beim Betätigen des Druckknopfes 23' zwecks Schließens der Leistungsschaltstelle 3, 6 wird ein Stromkreis von der Batterie 23 durch die Spule 63 geschlossen. Hierbei wird die Ventilspindel im Ventil 64 nach oben geführt, wobei der Ventilteller 65 die Auslaßöffnung des Ventils schließt, während der Ventilteller 66 seinen Sitz verläßt, so daß Druckluft von der Leitung 35 durch die Leitung 67 zum Zylinder 28 strömt und hier den Kolben 29 abwärts bewegt, bis der Anker des Auslösemagneten 26 wieder angezogen wird. Wenn der Kolben 29 sich nach unten bewegt, wird auch die Spindel 31 unter Einwirkung der Feder 31' nach unten geführt, wodurch sich die Verbindung zwischen der Druckluftleitung 35 und der Leitung 34 schließt und letzere mit der freien Luft in Verbindung tritt. Die Feder 38 führt dabei den Kolben 36 nach unten, wodurch die Stange 40 ihre Ausgangslage in Linie mit der Spindel 41 einnimmt, da die Luft aus dem Behälter 46 der Verzögerungseinrichtung 37 entweichen kann. Gleichzeitig entleert sich die Leitung 47. Der Teller 50 sinkt nach unten, und der Ventilteller 51 schließt die Auslauföffnung des Ventils 48. Der linke Auslauf der Druckluftleitung 44 wird geöffnet, so daß Druckluft durch die Leitung 52 zum Zylinder 9 strömt und dort auf den Kolben 8 einwirkt, so daß die Kontakte 3, 6 durch die Wirkung der Feder 8' geschlossen werden. ·When the push button 23 'is pressed to close the power switching point 3, 6, a Circuit from the battery 23 through the coil 63 closed. The valve spindle is in the Valve 64 guided upwards, wherein the valve plate 65 closes the outlet opening of the valve, while the valve disk 66 leaves its seat, so that compressed air from the line 35 through the line 67 flows to the cylinder 28 and here the piston 29 moves downwards until the armature of the release magnet 26 is tightened again. When the piston 29 moves downward, the spindle 31 also becomes guided down under the action of the spring 31 ', whereby the connection between the Compressed air line 35 and line 34 closes and the latter comes into contact with the free air. The spring 38 guides the piston 36 downward, whereby the rod 40 is in line with its starting position with the spindle 41, since the air escape from the container 46 of the delay device 37 can. At the same time, the line 47 empties. The plate 50 sinks down, and the valve plate 51 closes the outlet opening of valve 48. The left outlet of compressed air line 44 is opened, so that compressed air flows through the line 52 to the cylinder 9 and there acts on the piston 8, so that the contacts 3, 6 are closed by the action of the spring 8 '. ·

Obgleich in dem in der Zeichnung gezeigten Schalter nur eine einzige Leistungsschaltstelle 3, 6 und ein einziger Dämpfungswiderstand 11 mit zugehöriger Hilfstrennstelle 14, 15 vorhanden ist, kann natürlich die Anordnung doppelt ausgebildet sein, indem der Schalter mit zwei Leistungsschaltstellen und zwei mit diesen parallel geschalteten Dämpfungswiderständen versehen wird, wobei das Ausblasrohr 7 für beide Leistungsschaltstellen gemeinsam sein kann. Ferner kann das Ausblasrohr 15 für die beiden die Widerstände ausschaltenden Hilfstrennstellen gemeinsam sein, indem das Rohr gabelförmig verlängert wird und eine Kontaktbrücke bildet, die mit den beiden Kontakten 14 in Berührung kommt.Although only a single power switching point 3, 6 in the switch shown in the drawing and a single damping resistor 11 with an associated one Auxiliary separation point 14, 15 is available, the arrangement can of course be designed twice by adding the switch with two power switching points and two damping resistors connected in parallel is provided, the Blow-out pipe 7 can be common for both power switching points. Furthermore, the exhaust pipe 15 must be common for the two auxiliary disconnection points that switch off the resistors, in that the pipe is forked and forms a contact bridge that connects to the two contacts 14 in Touch comes.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Compressed air switch, with which at the beginning of the extinguishing process by an auxiliary isolating point Damping resistor connected in parallel to the power switching point and the parallel connection is interrupted again by a time-dependent device, characterized in that that the power switching point and the auxiliary disconnection point together in one operationally permanently pressurized containers are arranged in such a way that they both blow the pressurized gas independently of one another and that the two contact points have a common compressed air outlet valve.

2. Compressed air switch according to claim 1, characterized in that the valve disk (19) of the common outlet valve (19, 20) and the movable contact (15) of the auxiliary disconnection point (14,15) are mechanically coupled to one another.

3. Compressed air switch according to claim 1 and 2, characterized in that the movable Contacts of both separation points formed in a manner known per se as hollow contacts are.

4. Compressed air switch according to claim 1 to 3 with pneumatic drive of the movable Contacts of the power switching point and the auxiliary disconnection point, characterized in that the moving contact (6) of the power switching point (3, 6) in the closed position due to the compressed air and the movable contact (15) of the auxiliary disconnection point is held in the open position and the closing of the auxiliary disconnection point and the opening of the power switching point by shutting off the compressed air supply and venting of the drive cylinders (17 and 9) by means of valves (43 and 51) takes place, the valve (51) for the power switching point depending on the Movement of the valve (43) for the auxiliary disconnection point is actuated.

5. Compressed air switch according to claim 4, characterized in that a part (40) of the actuating linkage (36, 40, 41) of the valve (43) controlling the auxiliary disconnection point (14, 15) can be swung out laterally to the force-transmitting direction and between a spring (60) and the actuator (59) of the time-dependent working for the opening of the auxiliary disconnection point uj Device (37) is guided so that opening of the auxiliary separation point (14, 15) when held open Power switching point (3, 6) is possible.

Considered publications:
German Patent No. 647 141;
Swiss patent specification No. 265 318.

1 sheet of drawings