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Druckausgleichseinrichtung an gekapselten Schaltanlagen Die gekapselten
Schaltzellen von Schaltanlagen sind oft mit Druckausgleichseinrichtungen versehen.
Diese bestehen gewöhnlich aus Öffnungen in den Wänden, z. B. auch in der Rückwand,
oder auch im Dach der Schaltzelle und aus Deckeln oder mehrere Klappen umfassenden
Jalousien für die Öffnungen. Die Deckel und Jalousien sind normalerweise geschlossen.
Sie werden gegebenenfalls durch in der gekapselten Schaltzelle auftretende überdrücke
automatisch geöffnet.
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Um ein unbeabsichtigtes Öffnen der Deckel oder Jalousien zu verhindern,
sind Federn vorgesehen, welche die Öffnungsabdeckungen in der geschlossenen Stellung
festhalten. Der evtl. im Innern der Schaltzelle auftretende Überdruck hat in diesem
Fall beim Öffnen der Abdeckungen nicht nur diese, also z. B. den Deckel, zu bewegen,
sondern auch wenn er sich nach oben öffnet, das Gewicht des Deckels sowie die Federspannung
zu überwinden. Dadurch verzögert sich das Ansprechen der Druckausgleichseinrichtung,
was zu erheblichen mechanischen Beschädigungen der Einrichtungsgegenstände und der
Wände der Schaltzelle führen kann.
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Die Erfindung bezieht sich auf Druckausgleichseinrichtungen an gekapselten
Schaltzellen, deren öffnungen mit einer oder mehreren unter Federkraft stehenden
Abdeckungen, z. B. Deckel, versehen sind, welche beim Auftreten eines Lichtbogens
im Innern der Schaltzelle zur Wirkung kommen. Die Nachteile werden gemäß der Erfindung
dadurch vermieden, daß der Deckel einer Federkraft unterliegt, welche ihn öffnen
will, und mit einer Verriegelung versehen ist, die ihn in der geschlossenen Stellung
festhält, sowie durch eine vom Lichtbogen abhängige Fotodiode gesteuert wird.
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Die elektrische Sperreinrichtung arbeitet nach dem Ruhestromprinzip.
Sie kann gegebenenfalls aber auch nach dem Arbeitsstromprinzip arbeiten.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den F i g. 1 bis
7 schematisch dargestellt. Von diesen zeigt die F i g. 1 den prinzipiellen Aufbau
einer Druckausgleichseinrichtung mit einem Deckel als Abdeckung der Druckausgleichsöffnung,
die F i g. 2 die Anordnung bei einer Druckausgleichsöffnung mit einer Jalousie als
Abdeckung, bestehend aus drei Klappen, die F i g. 3 ein Beispiel für die Verteilung
von Fotodioden in einer größeren Schaltzelle, die F i g. 4 die Hintereinanderschaltung
mehrerer Dekkel von mehreren Öffnungen, die F i g. 5 bis 7 die Verwendung der Erfindung
bei Schaltzellen, bei denen die Rückwände als Druckausgleichsöffnungen ausgebildet
sind. Gemäß der F i g. 1 sind die Wände einer Schaltzelle mit 1 bezeichnet. Um die
Achse 2 ist ein Dekkel 3 drehbar angeordnet, der normalerweise auf dem Widerlager
4 ruht und durch den Riegel 5 festgehalten wird. Der Deckel 3 steht unter der Wirkung
einer Feder 6, die bestrebt ist, ihn in Pfeilrichtung 3 a zu drehen. Der Riegel
s ist mit dem Anker eines Sperrmagneten verbunden und steht unter der Wirkung einer
Zugfeder 8, die ihn in Pfeilrichtung 9 ziehen will. Der Riegel 5 wird aber in der
gezeichneten Stellung durch den Sperrmagneten festgehalten, dessen Erregerwicklung
7 von einer Stromquelle 10 mit Strom versorgt wird. Im Stromkreis
der Erregerspule 7 des Sperrmagneten liegen ein Transistor 11
und Widerstände
12 und 13 in dem Emitter- bzw. Kollektorkreis. Der Emitter 11 a ist über den Widerstand
14 mit dem Pol 10 a der Stromquelle 10 verbunden. Der Kollektor 11 b ist über den
Widerstand 13 mit der Erregerspule 7 verbunden. An der Stromquelle 10 ist außerdem
am Pol 10 a eine Fotodiode 15 angeschlossen. Der andere Pol der Fotodiode 15 ist
über einen Widerstand 16 mit der Basis 17c eines Transistors 17 verbunden, dessen
Emitter 17a am Pol 10b der Stromquelle 10 liegt und dessen Kollektor 17 b
mit dem Kollektor 11 c des Transistors 11
und über einen Widerstand
18 mit dem Pol 10 a der Stromquelle 10 und mit der Erregerspule 7
verbunden ist.
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Die Einrichtung wirkt in der Weise, daß beim Auftreten eines Lichtbogens
die Fotodiode 15 stromführend wird und die Erregung des Sperrmagneten so
schwächt, daß die Feder 8 den Riegel 5 in Richtung 9 zieht und dadurch den Deckel
3 freigibt, welcher unter Wirkung der Feder 6 in Richtung 3 a geöffnet wird.
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Die F i g. 2 zeigt eine Jalousie, welche die Öffnung 19 einer
Schaltzelle 20 abschließt. Die Jalousie
besteht aus den Klappen
21 bis 24. Diese sind um Lager 25 bis 28 drehbar und mit Federn 29 bis 32 ausgerüstet,
welche die Klappen in Richtung 33 öffnen wollen. Ein Winkelhebel 34 ist um eine
Achse 35 drehbar. Er drückt die Klappe 24, diese die Klappe 23, diese die
Klappe 22 und diese die Klappe 21 in die geschlossene, dargestellte
Stellung und ist in dieser seiner Lage durch einen Riegel 5 festgehalten. Mit 7
ist wieder die Erregerspule des Sperrmagneten, mit 8 ist wieder die Zugfeder, mit
9 ist wieder die Richtung der Federwirkung bezeichnet. Die weitere elektrische Ausrüstung
und die Wirkungsweise der Einrichtung entsprechen der F i g. 1.
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In der F i g. 3 ist eine stahlblechgekapselte Schalteinheit schematisch
dargestellt. Da Störlichtbögen an verschiedenen Stellen im Innern der Schalteinheit
auftreten können, sind an den in Betracht kommenden Stellen Fotodioden 36 bis 38
angeordnet. Die Fotodiode 36 überwacht den Sammelschienenraum 39 und steuert den
Deckel 40. Die Fotodiode 37 überwacht den Raum 41, die Fotodiode
38 den Raum 43. Beide Fotodioden 37, 38 steuern den Dekkel 42, welcher
zu der den beiden Räumen 41 und 43 gemeinsamen Öffnung 44 gehört.
Das Schaltbild der Anlage für den Sammelschienenraum 39 entspricht dem Schaltbild
nach der F i g. 1. Das Schaltbild für die Anlage für die Räume 41 und 43 entspricht
im Prinzip ebenfalls dem Schaltbild nach der F i g. 1, jedoch ist insofern ein Unterschied
vorhanden, als an Stelle einer Fotodiode 15 die beiden Fotodioden 37 und 38 treten,
die zueinander parallel geschaltet sind.
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Die F i g. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Es sind in drei nebeneinander angeordneten Zellen mit den Mittellinien
45, 46, 47 die Sammelschienenräume mit den Öffnungen 48 bis
50
und den Deckeln 51 bis 53 zu überwachen. Es sind drei Anordnungen nach
der F i g. 1 mit drei Erregerspulen 7 vorgesehen, welche in Reihe geschaltet sind.
Es sei angenommen, daß die Sammelschienenräume der drei Schaltzellen nicht voneinander
durch Wände getrennt sind. Es genügt daher eine Fotodiode 54 im Sammelschienenraum
der mittleren Schaltzelle zum Steuern aller Deckel.
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Die F i g. 5 zeigt eine stahlblechgekapselte Schaltzelle 55 mit einer
Fotodiode 56, welche eine klappbare Rückwand 57 steuert, die normalerweise geschlossen
ist (Stellung 58), im Störfall aufspringt und sich gegen eine Wand 59 legt (Stellung
60), so daß die Öffnung 61 den Lichtbogengasen einen Weg ins Freie gibt, ohne das
Personal zu gefährden. Ist keine Wand 60 vorhanden, so kann eine Schutzverkleidung
62, siehe F i g. 6 und 7, die geöffnete Rückwand 63
abstützen. Die
F i g. 7 zeigt drei nebeneinander liegende Schaltzellen 64 bis 66 mit je einer Schutzverkleidung
62. Bei der Schaltzelle 64 ist die Rückwand 63 im aufgeklappten Zustand, bei den
Schaltzeilen 65, 66 sind die Rückwände 63 in geschlossenem Zustand dargestellt.
Die beweglichen Rückwände 57, 63 sind in der gleichen Weise verriegelt wie die Deckel
in den F i g. 1 bis 4.
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Die Erfindung ist nicht an das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel
gebunden. An Stelle von Drehfedern können auch Blattfedern oder andere Federn verwendet
werden. Wesentlich ist nur, daß die Federn die Klappen möglichst schnell öffnen.
Die Stromquelle für die Betätigung der Klappe ist nach dem beschriebenen Beispiel
unabhängig von dem durch den Schalter gesteuerten Strom. Sie kann aber auch von
dem Netz gespeist werden, in welchem der zu überwachende Schalter angeordnet ist.
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Durch die Erfindung werden noch besondere Vorteile erreicht. Einer
von diesen besteht z. B. darin, daß die Konstruktion der Schaltzelle keine zusätzlichen
Verstärkungen mehr wie bisher benötigt, weil im Störlichtbogenfall durch das schnelle
Öffnen der Klappen der im Innern der Schaltzelle entstehende Druck nicht mehr seinen
Höchstwert erreicht.