DE1171051B

DE1171051B - Synchronous switch with compressed gas extinguishing

Info

Publication number: DE1171051B
Application number: DES79321A
Authority: DE
Inventors: Ernst Gisiger
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1962-05-07
Filing date: 1962-05-07
Publication date: 1964-05-27
Also published as: CH400293A; US3253107A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: H 02 cBoarding school Class: H 02 c

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:Number: File number: Registration date: Display day:

Deutsche Kl.: 21 c - 35/10 German class: 21 c - 35/10

S 79321 VIIId/21 cS 79321 VIIId / 21 c

7. Mai 1962May 7, 1962

27. Mai 1964May 27, 1964

Synchronschalter benötigen auch bei großer Schaltleistung nur verhältnismäßig geringe Gasmengen zur Lichtbogenlöschung. Bei einphasigen Schaltern würde z. B. eine Strömungszeit von 5 ms ausreichen. Berücksichtigt man jedoch, daß insbesondere bei mehrphasigen Synchronschaltern eine sofortige Wiedereinschaltung im Falle einer nicht erfolgreichen Synchronunterbrechung oder einer Umschlagstörung notwendig ist, so wird man zweckmäßig für alle Abschaltungen eine Strömungszeit von zwei bis drei Halbwellen, bei 50 Hz Netzfrequenz also von 20 bis 30 ms vorsehen. Versuche haben gezeigt, daß ein 10-kV-Synchronschalter für 500 MVA unter dieser Voraussetzung etwa 1 Normliter Löschgas je Unterbrechungsstelle und Abschaltung benötigt. Bei einem Hochdruckkessel von 31 Inhalt fällt demnach der Druck nach einer Abschaltung nur um 4 bis 5% ab, so daß selbst nach drei aufeinanderfolgenden Abschaltungen ohne Druckgaszuströmung der Druck beispielsweise nur von 8 auf etwa 7 atü zurückgeht.Synchronous switches require only relatively small amounts of gas, even with a large switching capacity for arc quenching. For single-phase switches, for. B. a flow time of 5 ms sufficient. However, if one takes into account that a Immediate restart in the event of an unsuccessful synchro-break or a cargo handling fault is necessary, a flow time of two to three half-waves at 50 Hz mains frequency is expedient for all shutdowns so provide for 20 to 30 ms. Tests have shown that a 10 kV synchronous switch for 500 MVA under this condition, about 1 standard liter of extinguishing gas is required per interruption point and shutdown. In the case of a high-pressure tank with a capacity of 31, the pressure only drops after it has been switched off by 4 to 5%, so that even after three successive shutdowns there is no influx of pressurized gas the pressure, for example, only goes back from 8 to about 7 atmospheres.

Die Erfindung befaßt sich nun mit einem Synchronschalter mit Preßgaslöschung und geschlossenem Druckgasumlauf, bei dem die Erkenntnis, daß die Löschgasmenge bei Synchronschaltern außerordentlich gering ist, in konstruktiv einfacher und wirtschaftlich zweckmäßiger Weise zur Auswirkung kommt. Der Schalter ist dadurch gekennzeichnet, daß ein im ein- und ausgeschalteten Zustand durch ein Absperrorgan abgeschlossener Teil der Schaltkammer der einzige Löschgas-Hochdruckbehälter ist, wobei während des Ausschaltvorgangs das Absperrorgan nach Lösung einer Verriegelung geöffnet und durch eine pneumatische, vom Löschgas beeinflußte Einrichtung nach einer einstellbaren Zeit selbsttätig wieder geschlossen wird.The invention is now concerned with a synchronous switch with compressed gas extinguishing and closed Pressurized gas circulation, in which the knowledge that the amount of extinguishing gas in synchronous switches is extraordinary is low, in a structurally simple and economically expedient manner to the effect comes. The switch is characterized in that it is switched on and off by on The shut-off part of the switching chamber is the only high-pressure container for extinguishing gas, wherein the shut-off element is opened after a lock has been released and during the switch-off process automatically after an adjustable time by a pneumatic device influenced by the extinguishing gas is closed again.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines derartigen Synchronschalters in einpoliger Ausführungsform dargestellt. Darin bedeutet 1 die Schaltkammer, im wesentlichen bestehend aus einem Isolierzylinder, 2 einen mit Hilfe der Dichtung 3 gasdicht eingesetzten, feststehenden Deckel, der mit dem einen Anschluß 4 fest verbunden ist. Der andere Anschluß 5 wird vom Deckel 6 gehalten und ist gut leitend mit der Düse 7 verbunden; 8 bedeutet die feststehende Lichtbogenelektrode. Quer zur Düse 7 bewegt sich als Absperrorgan der Schieber 9, der über die Isolierwelle 10 und den Hebel 11 angetrieben wird. 12 ist das bewegliche Schaltstück, das an der Schaltstange 13 befestigt ist, die an ihrem rechten Ende den Einschaltkolben 14 trägt. Die Synchronauslösung ist nur schematisch an-Synchronschalter mit PreßgaslöschungThe drawing shows an example of an embodiment of such a synchronous switch in a single-pole embodiment. 1 denotes the switching chamber, consisting essentially of an insulating cylinder, 2 a fixed cover which is inserted gas-tight with the aid of the seal 3 and which is firmly connected to one connection 4. The other connection 5 is held by the cover 6 and is connected to the nozzle 7 in a highly conductive manner; 8 means the fixed arc electrode. The slide 9, which is driven via the insulating shaft 10 and the lever 11, moves as a shut-off device across the nozzle 7. 12 is the movable contact piece, which is attached to the switching rod 13 , which carries the engaging piston 14 at its right end. The synchronous release is only schematically on-synchronous switch with compressed gas extinguishing

Anmelder:Applicant:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Ernst Gisiger, Zürich (Schweiz)Ernst Gisiger, Zurich (Switzerland)

gedeutet. Sie besteht aus einem lamellierten Eisenkern 15 mit Luftspalt, der konzentrisch zum Hauptleiter 16 angeordnet und vom Hauptstrom/ erregt wird. 17 ist die Sekundärwicklung, die den Eisenkern 15 umschließt und zur Erzeugung einer dem Hauptstrom proportionalen Komponente shuntartig an einen Teil des Hauptleiters 16 angeschlossen ist. Der Sekundärstrom i speist den Haltemagneten 18, der bei Abfall semes Ankers die Schaltstange 13 freigibt, worauf sich der Schalter unter dem Einfluß der Ausschaltfeder 19 in die Ausschaltstellung bewegt. Die Wiedereinschaltung, auf die im folgenden nicht näher eingegangen wird, kann durch Anheben des Ventiltellers 20 bewirkt werden. Die Isolierwelle 10 ist gasdicht durch den Deckel 2 hindurchgeführt und trägt außerhalb der Kammer die Kurbel 21, an die die Pleuelstange 22 angelenkt ist; deren unteres Ende ist mit dem Kolben 23 verbunden. Der zugehörige Zylinder 24 trägt an seinem unteren Ende das Ventil 25 mit der Feder 26. Auf den Kolben 23 wirkt die Betätigungsfeder 27 ein. In der gezeichneten Stellung ist das System durch die Verriegelung 28, 29 festgehalten; 30 bedeutet die Auslösespule, die auf die Klinke 29 einwirkt. 31 ist der Niederdruckbehälter, der über die isolierende Leitung 32 mit dem linken Ende der Schaltkammer 1 und über das Rohr 33 mit dem Kompressor 34 in Verbindung steht. Vom Kompressor 34 führt eine isolierte Hochdruckleitung 35 zum rechten Ende der Schaltkammer 1, während eine zweite Leitung 36 vor dem Ventil 25 endigt. Die Pleuelstange 22 ist an ihrem unteren Ende mit einer Einstellschraube 37 versehen, die den Hub des Ventils 25 einzustellen gestattet. Schließlich ist noch eine Rast 38 vorgesehen, bestehend aus der Kugel 39 und der Feder 40.interpreted. It consists of a laminated iron core 15 with an air gap, which is arranged concentrically to the main conductor 16 and is excited by the main current /. 17 is the secondary winding which surrounds the iron core 15 and is connected in a shunt-like manner to part of the main conductor 16 in order to generate a component proportional to the main current. The secondary current i feeds the holding magnet 18, which releases the switch rod 13 when semes armature falls, whereupon the switch moves under the influence of the switch-off spring 19 into the switch-off position. The restart, which will not be discussed in more detail below, can be brought about by lifting the valve disk 20. The insulating shaft 10 is passed through the cover 2 in a gas-tight manner and, outside the chamber, carries the crank 21 to which the connecting rod 22 is articulated; its lower end is connected to the piston 23. The associated cylinder 24 carries the valve 25 with the spring 26 at its lower end. The actuating spring 27 acts on the piston 23. In the position shown, the system is held by the lock 28, 29; 30 means the trip coil which acts on the pawl 29. 31 is the low-pressure container which is connected to the left end of the switching chamber 1 via the insulating line 32 and to the compressor 34 via the pipe 33. An insulated high-pressure line 35 leads from the compressor 34 to the right-hand end of the switching chamber 1, while a second line 36 ends in front of the valve 25. The connecting rod 22 is provided at its lower end with an adjusting screw 37 which allows the stroke of the valve 25 to be adjusted. Finally, a detent 38 is also provided, consisting of the ball 39 and the spring 40.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Soll der Synchronschalter ausschalten, so wird willkürlich oder durch den Überstromschutz zunächstThe mode of operation of the arrangement is as follows: If the synchronous switch is to switch off, it becomes arbitrary or through the overcurrent protection initially

409 597ß81409 597ß81

die Spule 30 erregt, worauf sich die Verklinkung 28, 29 löst; der Kolben 23 bewegt sich nun unter dem Einfluß der Feder 27 nach unten, bis die Rast 38 einfällt. Über die Kurbel 21, die Isolierwelle 10 und die Kurbel 11 wird der Schieber 9 nach unten bewegt. Der Anker des Haltemagneten 18 fällt 1 bis 2 ms vor dem nächsten Stromnulldurchgang ab; das Schaltstück 12 bewegt sich nach rechts, worauf das im Druckraum der Schaltkammer 1 unter Hochdruck stehende Löschgas durch die Düse 7 zum Niederdruckbehälter 31 strömt und der Lichtbogen im nächsten Nulldurchgang gelöscht wird. Gleichzeitig trifft jedoch die Einstellschraube 37 auf den Ventilteller 25, worauf entweder aus dem kleinen Überdruckraum des Kompressors 34 oder aus der Schaltkammer 1 Löschgas über die Druckgasleitung 36 in den Zylinder 24 einströmt. Sowie der Druck unter dem Kolben 23 einen solchen Wert erreicht hat, daß die durch die Rast 38 und die Feder 27 erzeugten Kräfte überwunden werden, bewegt sich der Kolben 23 mit großer Geschwindigkeit wieder nach oben, wodurch in entsprechender Weise der Schieber 9 in die gezeichnete Lage zurückgebracht wird. Hat der Druck im Niederdruckbehälter 31 beispielsweise einen Wert von 2 atü erreicht, so springt der Kompressor 34 an und bringt die Schaltkammer 1 wieder auf einen Druck von beispielsweise 8 atü. Man erkennt somit, daß bei der geschilderten Anordnung ein getrennter Hochdruckbehälter nicht mehr erforderlich ist und daß das Öffnen und Schließen des Schiebers 9, durch den die Schaltkammer im"ein- und ausgeschalteten Zustand gasdicht abgeschlossen ist, in einfacher Weise durch das Löschgas selbst erfolgt. the coil 30 is energized, whereupon the latch 28, 29 is released; the piston 23 now moves under the Influence of the spring 27 downwards until the detent 38 occurs. About the crank 21, the insulating shaft 10 and the crank 11, the slide 9 is moved downwards. The armature of the holding magnet 18 falls 1 to 2 ms before the next current zero crossing; the contact piece 12 moves to the right, whereupon the In the pressure chamber of the switching chamber 1, extinguishing gas under high pressure through the nozzle 7 to the low-pressure container 31 flows and the arc is extinguished in the next zero crossing. Simultaneously however, the adjusting screw 37 hits the valve disk 25, whereupon either from the small overpressure chamber of the compressor 34 or from the switching chamber 1 extinguishing gas via the pressure gas line 36 in the cylinder 24 flows in. As soon as the pressure under the piston 23 has reached such a value that the forces generated by the detent 38 and the spring 27 are overcome, the piston moves 23 up again at great speed, whereby the slide 9 in a corresponding manner in the drawn position is brought back. Does the pressure in the low-pressure tank 31, for example reaches a value of 2 atm, the compressor 34 starts and brings the switching chamber 1 again to a pressure of, for example, 8 atm. It can thus be seen that in the described arrangement a separate high-pressure container is no longer required and that the opening and closing of the Slide 9, through which the switching chamber in the "switched on and off state" is sealed off in a gas-tight manner is done in a simple manner by the extinguishing gas itself.

Claims

Claim:

Synchronous switch with compressed gas extinguishing and closed compressed gas circulation, characterized in that that a closed in the on and off state by a shut-off Part of the switching chamber is the only high-pressure tank for extinguishing gas, whereby the shut-off device is activated during the switch-off process A lock is released and opened by a pneumatic device influenced by the extinguishing gas closes again automatically after an adjustable time.

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 016 345,
397, 1 023 110, 1 033 758, 1 041569.

1 sheet of drawings