DE1080185B - Schalter mit niederohmigen Widerstaenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Druckluftschalter mit zwei hintereinandergeschalteten Leistungsschaltstellen, von denen die eine durch einen niederohmigen Widerstand überbrückt ist und die andere den durch diesen Widerstand fließenden Strom abschaltet. Es soll die Aufgabe erfüllt werden, durch besondere Gestaltung eines die Schaltstellen tragenden Zwischengehäuses eine raumsparende Anordnung zu erhalten.

Die immer höher werdenden Anforderungen an das Abschaltvermögen von Leistungsschaltern haben zu der Entwicklung geführt, jede einzelne Leistungsschaltstelle in zwei Teilunterbrechungsstellen aufzuteilen, von denen der einen ein niederohmiger Widerstand parallel geschaltet ist und die andere den durch diesen Widerstand fließenden Reststrom abschaltet. Zu einer LeistungsschaltsteUe gehören also zwei Unterhrechungsstellen und ein niederohmiger Widerstand. Bei Schaltern, welche aus Spannungsgründen mehrere solche Unterbrechungsstellen hintereinander besitzen, ist es nötig, durch bessere Potentialverteilung über die ganzen Schaltstellen hochohmige Widerstände zu schalten, welche vorübergehend während des Abschaltens zugeschaltet werden. Dazu kommen noch weitere Schaltstellen für die Spannungsisolierung, Diese Anordnung erfordert eine große Anzahl von Schaltelementen, welche eine um so größere Bauhöhe erfordern, je höher die Betriebsspannung ist, Die beiden Schaltstellen für die Leistung schalten dabei praktisch gleichzeitig.

Schalter mit niederohmigen Widerständen

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie._r Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt, München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität: Schweiz vom 28. Juni 1958

Hans Thommen, Baden (Schweiz), igt als Erfinder genannt worden

sparende Anordnung zu erhalten. Besonders sind bei den bekannten Ausführungen in solchen Fällen äußere Leitungen erforderlich, um die Verbindung mit den Widerständen herzustellen.

Es wird nun, um eine einfache konstruktive Anordnung zu erhalten, eine Kombination mehrerer Maßnahmen vorgeschlagen, welche im einzelnen zum Teil

bekannte Elemente enthält. Erfindungsgemäß ist die Man ist also bestrebt, durch geeignete Anordnungen 30 Kombination dadurch gekennzeichnet, daß das Zwidiesen Raumbedarf möglichst, herabzusetzen, wobei schengehäuse mit einem Pol der vom Widerstand

überbrückten Unterbrechungsstelle elektrisch verbunden ist, während ein Pol der den Reststrom abschal-■ tenden Unterbrechungsstelle durch einen Durchführungsisolatar von dem Zwischengehäuse elektrisch getrennt ist,' wobei der Widerstand im Zwischen-

aber die Wirksamkeit des Schalters nicht beeinträchtigt werden darf, insbesondere muß das richtige Zusammenspiel der beiden Unterbrechungsstellen gewährleistet sein,

Möglichkeiten einer solchen Vereinfachung sind bereits bekanntgeworden; beispielsweise hat man für mehrere Schaltstellen bei Hochspannungsschaltern das Löschmittel gemeinsam zugeführt. Außerdem hat man für mehrere Schaltstellen gemeinsame Ventile...anger* ordnet. Dagegen hat man die Widerstände außerhalb, der Schaltstelle angebracht. Die elektrischen Verbindungen der Widerstände mit den Unterhirechungsstellen sind bishex über die metallischen Flansche oder im

gehäuse untergebracht ist.

:vDie im Zwischenbehälter untergebrachten Widerstände liegen hierbei beim Ausschalten unter Druck. Hierdurch ist die Kühlung des Widerstandes und seine Isolierfähigkeit gegenüber dem Gehäuse verbessert. Bei Schaltern mit Mehrfachunterbrechung· kann der'Erfüidungsgedanke derart weiter ausgestattet werden, daß: für z.wei Gruppen solcher Schaltstellen?

über Zwischenringe a& den isolierten Lösehkammern 45 nur ein Zwischenbehälter notwendig ist, wobei auch

vorgenommen worden.

Ferner hat man zwischen den Schaltstetlen ein abgedichtetes. Zwischengehäuse vorgesehen, welches die Druckluft für die Beblasung der Sehaltstellen erhält und auf welches die Schaltstellen aufgebaut sind.

Die Verwendung von Widerständen und Schaltstellen mit mehreren verschiedenen Aufgaben erfordert eine besondere Überlegung· des-konstruktiven Zusammenbaues, um eine zweckentsprechende und raumder Widerstand für zwei Gruppen zugleich verwendet werden kann.

Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Figuren dargestellt.. Erwähnt sei nur noch,. daß das gleichzeitige Öffnen beider Leistungsunterbrechungsstellen nicht ausschließt, daß das Löschmittet nacheinander über sie strömt und daß. jede einzelne Unterbrechungsstelle zur weiteren Erhöhung des Ab-; schaltvermögens nochmals unterteilt sein kann..

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Fig. 1 zeigt die Ausführung eines Schalters mit zwei Leistungsunterbrechungsstellen,

Fig. 2 den Zusammenbau zweier Schaltstellen mit je zwei Unterbrechungsstellen und einem gemeinsamen Zwischenbehälter. · ■

In Fig. 1 sind die beiden zu einer Schaltstelle gehörenden Leistungsschaltstellen mit 1 und 2 bezeichnet. Die Unterbrechungsstelle 2 ist auf den Isolator 16 aufgebaut. Beide Unterbrechungsstellen sind über den Zwischenbehälter 6 miteinander verbunden, welcher auf einem Isolator sitzt. Durch diesen wird die Druckluft (Pfeil) zugeführt. Das Hauptventil 4, welches beide Unterbrechungsstellen gemeinsam betätigt, liegt im Zwischenbehälter 6. Auch der niederohmige Widerstand 5 ist in ihm untergebracht. Die Wand des Behälters ist mit dem Eingangspotential an der Zuführungslasche 7 elektrisch verbunden. Das Hauptventil liegt am Zwischenpotential zwischen den beiden Unterbrechungsstellen 1 und 2 und ist elektrisch mit dem festen Kontaktteil 9 verbunden. 8 ist die Verbindungslasche am Ausgang des Schalters. Durch diese elektrischen Verbindungen liegt der Widerstand 5 parallel zur Unterbrechungsstelle 1.

Bei der beschriebenen Ausführung bleibt die Druckluft im ausgeschalteten Zustand des Schalters in den Löschkammern, während sie im eingeschalteten Zustand hinausgelassen wird. Der Zwischenbehälter 6 ist dauernd mit Druckluft angefüllt, da er über den Tragisolator mit der nicht gezeichneten Drucklufterzeugungsanlage unmittelbar verbunden ist.

Der Schalter ist im eingeschalteten Zustand dargestellt. Die zu den Unterbrechungsstellen 1 und 2 gehörenden Löschkammern sind also ohne Druck. Soll nun ausgeschaltet werden, so wird aus dem Kanal 10 Druck herausgelassen. Dadurch wird das Ventil 4 entlüftet, und der Druck im .Zwischenbehälter 6 drückt damit auf die Kolben 11 und 12 gegen die Feder 13. Hierdurch werden die öffnungen 14 freigegeben, und so kann Druckluft an die Unterbrechungsstellen 1 und 2 gelangen. Die beweglichen Kontaktstücke 17 und 18 werden durch die Druckluft gegen die Federkraft 19 und 20 gedruckt und damit die Kontakte geöffnet. Gleichzeitig werden diese durch die Druckluft beblasen. Durch die öffnungen 21 und 22 kann die Luft so lange entweichen, bis mit Hilfe des am beweglichen Kontaktteil angebrachten Kolbens 23 bzw. 24 die öffnungen abgeschlossen werden. Der Druck bleibt dann in der Löschkammer. Beide Schaltstellen 1 und 2 werden hierbei praktisch gleichzeitig geöffnet. Die Unterbrechungsstelle 1 liegt dem Widerstand 5 parallel, da der feste Kontaktteil 9 elektrisch über das Hauptventil 4 mit der einen Seite des Widerstandes 5, der bewegliche Kontaktteil über die Anschlußstelle 7 mit dem Zwischengehäuse 6 und dem anderen Ende des Widerstandes 5 verbunden ist. Die Zwischenteile 25 und 26 bestehen aus Isoliermaterial, so daß das Hauptventil 4 vom Zwischenbehälter elektrisch isoliert ist. Die Unterbrechungsstelle 2 liegt daher der Unterbrechungsstelle 1 mit dem Widerstand 5 in Reihe und schaltet den im Widerstand fließenden Reststrom ab.

Zum Einschalten wird Luft in das Hauptventil hineingelassen. Hierdurch liegt auf beiden Seiten der Kolben 11 und 12 der gleiche Druck, so daß die Feder 13 die öffnungen 14 abschließt. Über die Öffnungen 21 und 22 wird die Luft aus den Löschkammern 1 und 2 herausgelassen.

Die Fig. 2 zeigt den Zusammenbau zweier Schaltstellen mit je zwei Unterbrechungsstellen 1, 2, 26, 27. Die Ausführung der einzelnen Unterbrechungsstellen ist wie in Fig. 1, nur das Zwischengehäuse 6 ist für beide Schaltstellen gemeinsam, ebenso der sich im Zwischengehäuse befindende Widerstand 5. Dieser überbrückt die beiden Unterbrechungsstellen 1 und 27 gemeinsam. Man erkennt -die Schaltung besser aus der schematischen' Fig. 3. Der Widerstand 5 liegt über beide hintereinandergeschalteten Unterbrechungsstellen 1 und 27 parallel. An beiden Seiten dieser Gruppe liegen die weiteren Unterbrechungsstellen 2 und 26. Diese Schaltung kommt auf folgende Weise zustande: Das Ende der Unterbrechungsstelle 27 ist über den Zwischenbehälter 6 mit dem Anfang der Unterbrechungsstelle 1 elektrisch verbunden. Der Behälter ist also hierbei stromführend, und zwar, im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 1, auch im normalen Betrieb. Diese Verbindung kann natürlich durch Schienen (nicht gezeichnet) verstärkt werden.

Um die Potentialverteilung über die verschiedenen Schaltstellen möglichst gleichmäßig zu machen, ist es bei dieser Anordnung nötig, zusätzlich hochohmige Widerstände anzubringen. Diese sind mit 28 und 29 bezeichnet. Die Ein- und Ausschaltung ist genau wie bei der Anordnung nach Fig. 1.

In Fig. 4 ist noch ein Schalter mit Mehrfachunterbrechung dargestellt, welcher aus mehreren Leistungsschaltstellen entsprechend Fig. 2 zusammengesetzt ist. In dieser Figur ist auch die Steuerung des Hauptventils dargestellt. Dieses wird von dem Steuerventil 30 gesteuert, welches durch ein Gestänge 31 betätigt wird. Der zugehörige Antrieb ist 32. Außerdem sind den beiden Leistungsschaltgruppen noch Spannungstrennstellen 33 vorgeschaltet, welche durch ein Ventil 34 gesteuert werden. Diese Spannungstrennstellen stellen die notwendige Isolierstrecke im ausgeschalteten Zustand her und schalten gleichzeitig den über die hochohmigen Widerstände fließenden Strom ab. Sie werden kurz nach der Betätigung der Leistungsunterbrechungsstellen geschaltet. Durch Zusammenbau mehrerer solcher Schaltstellen ist es möglich, jede beliebige Spannungshöhe zu beherrschen.

Die geschilderten Anordnungen besitzen den Vorteil, daß wesentlich an Bauhöhe gespart werden kann. Die Unterbringung der Widerstände in den Zwischenbehältern erfordert besondere Isolatoren, welche sonst außen an den Schaltern angebracht werden müßten. Als weiterer Vorteil ist zu nennen, daß der Widerstand unter Druck steht, wodurch die Kühlung und damit die Belastungsfähigkeit erhöht wird und außerdem die Isolierabstände gegen das Gehäuse kleiner gehalten werden können.

Die geschilderten Anordnungen können für alle möglichen Betriebsarten von Druckluftschaltern verwendet werden. Es kann die Leistungsschaltstelle nach dem Ausschalten sofort wieder schließen, wobei die zusätzlichen Spannungstrennstellen das Offenbleiben des Schalters gewährleisten. Es kann der Druck im Schalter nach dem Ausschalten bestehenbleiben, oder er kann wieder verschwinden. Die Hauptventile können unten am unteren Ende des Tragisolators angebracht werden, oder sie können auf dem gleichen Potential liegen wie die Schaltstellen und am oberen Ende des Isolators angebracht sein. Bleiben die Unterbrechungsstellen im eingeschalteten und im ausgeschalteten Zustand unter Druck, so werden die Ventile zur Betätigung der Unterbrechungsstellen an ihren Enden untergebracht.

Der Zusammenbau mehrerer Gruppen ist bei diesen Anordnungen leicht möglich, ohne die Baulänge des Schalters im Vergleich zu den bisher bekanntgewordenen Ausführungen wesentlich zu vergrößern. Beson-

dere Zuleitungen zu den Widerständen fallen weg, da diese in den Zwischenbehälter eingebaut sind.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Leistungsschalter mit niederohmigen Wider- S ständen und zwei zu einer Leistungsschaltstelle gehörenden hintereinandergeschalteten Leistungsunterbrechungsstellen, von denen die eine durch den Widerstand überbrückt ist und die andere den im Widerstand fließenden Reststrom abschaltet, wobei zwischen beiden ein abgedichtetes metallisches Zwischengehäuse vorgesehen ist, gekennzeichnet durch folgende Kombination, daß das

■ Zwischengehäuse (6) mit einem Pol (18) der vom Widerstand überbrückten Unterbrechungsstelle (1) elektrisch verbunden ist, während ein Pol (17) der den Reststrom abschaltenden Unterbrechungsstelle (2) durch einen Durchführungsisolator (16) von dem Zwischengehäuse (6) elektrisch getrennt ist, wobei der Widerstand im Zwischengehäuse untergebracht ist.

2. Leistungsschalter mit Betätigung und Lichtbogenlöschung durch Druckluft nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengehäuse mit Druckluft wenigstens beim Ausschalten angefüllt ist und daß der Widerstand unter Druck liegt.

3. Leistungsschalter mit Mehrfachunterbrechung, wobei zwei Gruppen von Schaltstellen mit Doppelunterbrechung über einen Isolator mit Druckluft versorgt werden, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Gruppen nur ein einziges Zwischengehäuse verwendet ist und der Widerstand die zu beiden Gruppen gehörenden Leistungsschaltstellen zugleich überbrückt, indem er zwischen den das Zwischenpotential führenden Teilen beider Gruppen angeschlossen ist.

4. Leistungsschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventil für die Zuführung des Löschmittels zu den Kontakten mit den das Zwischenpotential führenden Teilen elektrisch verbunden ist.

5. Leistungsschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventil zwischen beiden Unterbrechungsstellen in dem Zwischenbehälter untergebracht ist.

6. Leistungsschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventil mit dem Zwischengehäuse elektrisch verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften Nr. 702 509, 712 000, 401, 749 004, 758 505.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 909 757/Ϊ03, 4.60