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DE1264569B - Elektrisches Schaltgeraet fuer eine Reihenkondensatoranlage mit Funkenstrecken - Google Patents

Elektrisches Schaltgeraet fuer eine Reihenkondensatoranlage mit Funkenstrecken

Info

Publication number
DE1264569B
DE1264569B DE1965W0039435 DEW0039435A DE1264569B DE 1264569 B DE1264569 B DE 1264569B DE 1965W0039435 DE1965W0039435 DE 1965W0039435 DE W0039435 A DEW0039435 A DE W0039435A DE 1264569 B DE1264569 B DE 1264569B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switch
switching device
spark gap
switching
pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1965W0039435
Other languages
English (en)
Inventor
Ralph E Marbury
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of DE1264569B publication Critical patent/DE1264569B/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/80Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid flow of arc-extinguishing fluid from a pressure source being controlled by a valve
    • H01H33/82Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid flow of arc-extinguishing fluid from a pressure source being controlled by a valve the fluid being air or gas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H79/00Protective switches in which excess current causes the closing of contacts, e.g. for short-circuiting the apparatus to be protected
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/16Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Breakers (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Tm. d:
HOIh
Deutsche Kl.: 21 c - 35/07
Nummer: 1264 569
Aktenzeichen: W 39435 VIII d/21 c
Anmeldetag: 30. Juni 1965
Auslegetag: 28. März 1968
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät für eine Reihenkondensatoranlage. In solchen Anlagen verwendet man, wie z. B. in den USA.-Patentschriften 2576132, 2584716, 2 660 693 und 2 597 012 angegeben ist, Funkenstrecken zur Begrenzung der an den Kondensatoren auftretenden Spannung. Außerdem sind in einer solchen Anlage Überbrückungsschalter vorgesehen, mit denen einzelne Kondensatoren überbrückt, d. h. unwirksam gemacht werden können, damit die Kapazität der in eine Hochspannungsleitung eingeschalteten Reihenkondensatoren den Bedürfnissen des Betriebes entspricht. Die Überbrückungsschalter besitzen relativ zueinander bewegliche Schaltstücke, die willkürlich betätigt werden können.
Gemäß der Erfindung ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung solcher Reihenkondensatoranlagen durch die bauliche Vereinigung zweier vorzugsweise aus Graphit bestehender Funkenstreckenelektroden mit zwei relativ zueinander beweglichen Schaltstücken in der Weise, daß die beiden Funkenstreckenelektroden zusammen einen Düsenkörper bilden, mit dem Druckgas zur Löschung von Lichtbögen geführt wird, die zwischen den Funkenstreckenelektroden oder den Schaltstücken bestehen.
Das neue Schaltgerät ist Funkenstrecke und Überbrückungsschalter in einem. Es gestattet eine erhebliche Vereinfachung der Leitungsführung, und zwar nicht nur der elektrischen Leitungen, sondern auch der Druckgasrohrleitungen, die für die Löschung der Lichtbögen benötigt werden. Dies führt zusammen mit einer erheblichen Materialersparnis zu einer beachtlichen Verbilligung der Reihenkondensator anlagen insgesamt.
Vorzugsweise ist das Schaltgerät so ausgebildet, daß das zur Löschung des Lichtbogens dienende Druckgas einen zwischen den Schaltstücken entstehenden Lichtbogen auf die Funkenstreckenelektroden treibt. Das Druckgas kann dann nicht nur den bei einer Überspannung an der Funkenstrecke entstehenden Lichtbogen beblasen, sondern mit gleieher Wirkung einen Lichtbogen, der beim betriebsmäßigen Schalten entsteht. Außerdem werden die Schaltstücke geschont.
Ein zur Steuerung der Druckgasströmung verwendetes Ventil kann beim Schaltgerät nach der Erfindung mit Vorteil stromabhängig in der Weise gesteuert werden, daß es beim Absinken des Stromes unter einen vorgegebenen Wert selbsttätig öffnet. Da der Strom ein Maß für die Höhe der Überspannung an den Kondensatoren ist, erreicht man dadurch eine selbsttätige Wiedereinschaltung der Kondensatoren bei nachlassender Überspannung.
Elektrisches Schaltgerät
für eine Reihenkondensatoranlage
mit Funkenstrecken
Anmelder:
Westinghouse Electric Corporation,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. jur. G. Hoepffner, Rechtsanwalt,
8520 Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Als Erfinder benannt:
Ralph E. Marbury,
Bloomington, Ind. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. August 1964
(390 288)
Ein bewährter räumlicher Aufbau des Schaltgerätes nach der Erfindung besteht darin, daß die eine Funkenstreckenelektrode glockenförmig und die andere rohrförmig ausgebildet und in der Achse der Glocke angeordnet ist, wobei das eine Schaltstück ein beweglicher Schaltstift ist, der in der Ausschaltstellung in die rohrförmige Elektrode zurückgezogen ist und in der Einschaltstellung mit einem feststehenden Schaltstück auf der der rohrförmigen Elektrode abgekehrten Seite der glockenförmigen Elektrode zusammenwirkt. Die Elektrodenkörper bilden dann eine elektrostatische Abschirmung der Schaltstücke
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in der Ausschaltstellung. Außerdem wird hierdurch die Kommutierung des Lichtbogens von den Schaltstücken auf die Funkenstreckenelektroden erleichtert. Bei dem Schaltgerät nach der Erfindung kann man zur Vermittlung des Stromübergangs von dem als Schaltstift ausgeführten beweglichen Schaltstück zu feststehenden Stromabnahmestäben an sich bekannte Kontaktrollenpaare verwenden. Dabei erhält man eine besonders vorteilhafte Ausführung durch die Zuordnung von jeweils zwei Stromabnahmestäben zu einem Kontaktrollenpaar. Die Stromabnahmestäbe können dann nämlich mit wesentlich kleineren Durchmessern ausgeführt werden, als sie ein einzelner Stromabnahmestab aufweisen müßte. Dies ergibt eine Verringerung der Abmessungen des Schaltgeräte« insgesamt und ist daher auch für andere Schaltgeräte durchaus vorteilhaft. Vorzugsweise sind einem Schaltstift sechs Stromabnahmestäbe zugeordnet, von denen je zwei zu einem Kontaktrollenpaar F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Phase einer Reihenkondensatoranlage;
F i g. 2 ist ein Schnitt durch ein Schaltgerät mit den Merkmalen der Erfindung, wobei einige Tedle entfernt sind; das Gerät dient in Reihenkondensatoranlagen nach F i g. 1 zum Überbrücken und als Funkenstrecke;
Fig, 3 ist eine schematische Darstellung eines aus einer Anzahl von Kondensatorsegmenten in jeder der drei Phasen einer anderen Reihenkondensatoranlage;
F i g. 4 zeigt einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform des Schaltgerätes, wobei einzelne Teile entfernt sind;
F i g. 5 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch die Schalt- und Funkenstrecke des Gerätes nach Fig. 4, wobei einzelne Teile entfernt sind; das Gerät ist eingeschaltet;
F i g. 6 ist eine Ansicht ähnlich der der F i g. 5; das
gehören. Hierdurch erhält man eine gute Zentrierung 20 Gerät befindet sich in diesem Fall in der Ausschalt-
des Schaltstiftes.
Bei dem Schaltgerät nach der Erfindung verwendet man zweckmäßig eine in Einschaltrichtung auf das bewegliche Schaltstück einwirkende, in der Aus
schaltstellung verklinkte Feder. Man kann dadurch 25 VTII der Fig. 5;
stellung;
F i g. 7 zeigt einen Schnitt des Antriebsmechanismus für das Gerät nach F i g. 4;
F i g. 8 zeigt einen Teilschnitt nach der Linie VIII-
im Störungsfall eine schnelle Einschaltung erhalten, so daß der Lichtbogen nur kurze Zeit brennen kann. Eine weitere bauliche Vereinfachung läßt sich durch einen gemeinsamen Antrieb für zwei Schaltgeräte erhalten, die durch einen Rahmen zusammengefaßt sind. Außerdem erleichtert eine solche Bauweise die Stromführung, weil die elektrische Leitung zwischen den beiden Schaltgeräten vom Rahmen selbst gebildet werden kann, der für die mechanische Fi g. 9 zeigt in vergrößertem Maßstab Einzelheiten einer Klinke und eines Totpunktauslösemechanismus, der einen Teil des Antriebes nach F i g. 7 darstellt;
Fig. 10 ist ähnlich der Fig. 9 mit der Ausnahme, daß die Klinke beim Halten des Antriebsmechanismus in der Ausschaltstellung des Schalters gezeigt ist, und
F i g. 11 zeigt einen Teil eines Querschnittes des Antriebsmechanismus in vergrößertem Maßstab und
Verbindung der Schaltgeräte ohnehin benötigt wird. 35 verschafft eine Draufsicht auf den Totpunktauslöser
Zum Spannen der Feder und zum Betätigen des Schaltstiftes verwendet man vorteilhaft einen Druckmittelantrieb. Hierbei ist das Löschmittel als Antriebsmittel besonders geeignet, weil man dann keine besondere Druckmittelquelle braucht.
Das Schaltgerät nach der Erfindung ist nicht mit bekannten Druckgasschaltern zu vergleichen, die zur Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes zwischen den Schaltstücken Schirmelektroden besitzen. Die Schirmelektroden haben im Gegensatz zu den Funkenstreckenelektroden beim Schaltgerät nach der Erfindung einen so großen Abstand, daß die mit reichlicher Sicherheit über der Betriebsspannung liegende Prüfspannung des Schalters gehalten wird. Ein Überschlag zwischen den Schirmelektroden ist somit nicht möglich, geschweige denn beabsichtigt.
Bei einzelnen Schaltern sind die vorgenannten Schirmelektroden auch beweglich angeordnet. Sie dienen unter anderem als Parallelschaltstücke zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit. Ein derart variabler Elektrodenabstand ist aber keinesfalls zum Schutz von Kondensatoranlagen geeignet, wo über die Höhe der Überspannung die Größe des Stromes erfaßt wird, der für die Kondensatoren gefährlich werden könnte.
Es ist ferner bekannt, Funkenstrecken mit Druckgas zu beblasen, um die Löschung des Lichtbogens zu erleichtern. Solche Funkenstrecken sind aber nicht mit Schaltstücken baulich vereinigt, die den Abstand zwinach F i g. 9.
• Im einzelnen ist in Fig. 1 schematisch eine Reihenkondensatoranlage 20 gezeichnet, die die Kondensatoren 22, 24, 26 und 28 umfaßt. Diese sind als Segmente 1, 2, 3 bzw. 4 bezeichnet. Ferner ist ein Schutzsystem 30 dargestellt. Jeder der Kondensatoren 22, 24, 26 oder 28 kann mehrere Kondensatoreinheiten umfassen, wie vorher erläutert wurde, und diese Kondensatoren sind in Reihe in die Übertragungsleitung32 geschaltet, die als Phased bezeichnet ist. Es ist festzuhalten, daß in einer dreiphasigen Übertragungsleitung die nicht dargestellten Phasen B und C in ähnlicher oder gleicher Weise mit Reihenkondensatoren und Schutzeinrichtungen versehen wären wie die Phase A mit der Leitung 32.
Die Reihenkondensatoranlage 20 ist in diesem Fall so dargestellt, daß sie vier Kondensatorsegmente in jeder Phasenleitung besitzt. Dies ist aber nur für den Zweck der Erläuterung angenommen. Es können nach Wunsch auch mehr oder weniger Kondensator- $egmente in jeder Phase vorgesehen sein. Vorzugsweise sind jedoch mindestens drei oder zwei Kondensatorsegmente vorhanden, damit die vorher dargelegten Vorteile der Reihenkondensatorwirkung erhalten werden. In jedem Fall bilden alle Kondensatoreinheiten, die die verschiedenen Segmente in den einzelnen Phasen darstellen, eine Kondensatorbank, die räumlich auf Plattformen in der üblichen
sehen denElektroden vollständig überbrücken können. 65 Weise des Übereinanderstapelns installiert sein kann. Die Erfindung ist in der folgenden ins einzelne Falls die Größe der Reihenkondensatoranlage 20
nicht ausreicht, können mehrere Kondensatorbänke mit dem zugehörigen Schutzsystem 30 verbunden und
gehenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt
5 6
den Erfordernissen entsprechend in Reihe oder den Funkenstreckenelektroden SO und 52 oder einen
parallel geschaltet sein. Verlust an Gasdruck im Blasorgan 58. Erläuterungen
Um während Überholungszeiten die erforderliche der speziellen Wirkungsweise, in der die Steuermittel Sicherheit zu schaffen, ist ein Überbrückungsschalter arbeiten, ergeben sich aus der Beschreibung der Aus-33 an die Leitung 32 parallel zu den Kondensatoren 5 führungsform nach Fig. 2 und 4 bis 11,
22, 24, 26 und 28 und den Trennschaltern 34 und 36 Das Blasorgan 62 sorgt für die automatische Freigelegt, die in Reihe mit den genannten Kondensatoren gäbe des Gases aus einem Behälter 64 zum Blasorgan an gegenüberliegenden Enden des Stromkreises 58 in jedem Schaltgerät 38. Um einen wirksamen liegen. Falls es erwünscht ist, Wartungsarbeiten aus- Betrieb der Reihenkondensatdren zu erhalten, sorgt zuführen, wird der Überbrückungsschalter 33 ge- ίο das Blasorgan 62 automatisch für die Löschung eines schlossen, damit die Phasenleitung 32 durch den Überbrückungslichtbogens zwischen den Elektroden Parallelpfad zu den Kondensatoren 22, 24, 26 und 28 50 und 52 kurz nach oder sofort bei Beseitigung ununterbrochen bleibt. Die Trennschalter 34 und 36 eines Fehlerstromes, der den Lichtbogen eingeleitet werden dann geöffnet, so daß die Überholungsarbeit hat.
an den Kondensatoren ausgeführt werden kann. Nach 15 Wenn das Blasorgan so ausgebildet ist, daß es nach
der Überholung können die Trennschalter 35 und 36 der genannten Patentschrift 2 660 396 arbeitet, wird
wieder geschlossen und der Schalter 33 wieder ge- der Lichtbogen bei jedem Nulldurchgang während
öffnet werden. Für diesen Zweck braucht der Schalter der Dauer des Fehlerstromes gelöscht. Er bleibt des-
33 keine Möglichkeit zur Lastschaltung aufzuweisen, halb nach dem ersten Stromnulldurchgang erloschen,
wie im folgenden näher erläutert wird. Ähnliche oder ao der der Beseitigung des Fehlerstromes folgt. Diese
identische Trennschalter, die nicht dargestellt sind, Lichtbogenbeseitigung wird in der gegenwärtigen
können auch für die anderen Phasenleitungen vor- Technik als »sofortige« bezeichnet. Die Tatsache,
gesehen sein. daß der Lichtbogen in jedem Stromnulldurchgang
Das Schutzsystem 30 dient zum wahlweisen Über- während der Dauer des Fehlerstromes gelöscht wird
brücken oder Schützen der Kondensatoren 22, 24, 26 25 und damit die Kapazität während einer Reihe von
und 28 gegen Überspannungen, die durch Fehler- Halbwellen ständig wieder eingeschaltet wird, kann
ströme in der Leitung 32 hervorgerufen werden. Das aber dazu führen, daß die Änderung der Impedanz
System 30 umfaßt ein Schaltgerät, das als Über- als Funktion der Zeit die Wirkung von Distanzrelais
brückungslastschalter und Funkenstrecke parallel zu nachteilig beeinflußt.
jedem Kondensator 22 oder 24 oder 26 oder 28 in 30 Um das letztgenannte Problem zu vermeiden, kann
einem Parallelpfad 40 oder 42 oder 44 oder 46 liegt. das Blasorgan so angeordnet und betrieben werden,
Jedes Schaltgerät 38 umfaßt eine Funkenstrecke, daß der Lichtbogen zwischen den Elektroden 50 und die von Funkenstreckenelektroden 50 und 52 gebildet 52 nur gelöscht wird, nachdem der Fehlerstrom auf wird. Die Elektroden sind für einen Überschlag bei einen vorgegebenen Wert abgesunken ist. Die Koneiner vorgegebenen Spannung am zugehörigen Kon- 35 densatoren werden in diesem Fall von der Leitung 32 densator 22 oder 24 oder 26 oder 28 eingestellt. Das ferngehalten, solange ein großer Fehlerstrom fließt. Schaltgerät 38 umfaßt ferner Lastschalterkontakte 54 Sie werden nur dann wieder eingeschaltet, wenn der und 56, von denen der Schaltstift 56 zwischen den Fehlerstrom auf den vorgegebenen Wert absinkt. Elektroden der Funkenstrecke beweglich angeordnet Eine derartige Wiedereinschaltung ist selbsttätig. Sie ist. Allgemein gesprochen ergibt sich durch den 40 wird im allgemeinen als »schnelle« Wiedereinschalgemeinsamen Lichtbogenraum für die Elektroden 50 tung bezeichnet, um sie von der »sofortigen« Wieder- und 52 und die Kontakte 54 und 56 ein betriebs- einschaltung nach dem vorhergehenden Beispiel zu mäßiger Vorteil, weil ein einziges Blasorgan 58 so- unterscheiden.
wohl für die Löschung des Lichtbogens zwischen den Wie vorher angedeutet, sorgt das Blasorgan 58 Funkenstreckenelektroden 50 und 52 als auch für 45 auch für eine Entionisierung des Raumes zwischen die Löschung eines Lastlichtbogens zwischen den den Schaltstücken 54 und 56, und zwar mindestens Schaltstücken 54 und 56 dienen kann, wenn der dann, wenn das bewegliche Schaltstück 56 aus der bewegliche Schaltkontakt 56 von der Einschalt- in die Einschaltstellung in die Ausschaltstellung gebracht Ausschaltstellung gebracht wird. Wichtiger jedoch ist, wird. Falls erwünscht, kann das Blasorgan auch eine daß die zugeordneten Kontakte und Elektroden die 50 entionisierende Gasströmung bei der Einschaltbewe-Grundlage für eine ausgezeichnete Lastsohaltfähigkeit gung der Schaltstücke 54 und 56 veranlassen,
der Schaltkontakte 54 und 56 ergeben, wie im folgen- Beim Betrieb der Reihenkondensatoranlage 20 erden betrachtet wird. gibt sich eine wirksame Kapazität für die Leitung 32,
Zur Steuerung der Bewegung jedes beweglichen während gleichzeitig ein Schutz für die Konden-
Schaltstückes 56 sind Steuermittel 60 mit jedem 55 satoren 22, 24, 26 und 28 vorhanden ist. Da ein
Schaltgerät 38 verbunden. Zum Beispiel kann das Überbrückungspfad zu jedem Kondensator 22 oder
bewegliche Schaltstück 56 jedes Schaltgerätes 38 24 oder 26 oder 28 vorhanden ist, können Konden-
durch die Wirkung einer Feder in Einschaltrichtung satoren in die Leitung eingeschaltet oder aus der
vorgespannt sein. Die Feder ist normalerweise in der Leitung ausgeschaltet werden, um den Betrag der
Ausschaltstellung verklinkt, und die Steuermittel 60 60 wirksamen Reihenkapazität der Leitung zu ver-
können in Abhängigkeit von verschiedenen Umstän- großem oder zu verkleinern.
den ausgelöst werden, damit das bewegliche Schalt- Ferner können einer oder mehrere der Konden-
stück 56 in der Einschaltstellung in Berührung mit satoren 22 oder 24 oder 26 oder 28 durch die zuge-
dem festen Schaltstück 54 gebracht wird. Die Be- ordneten Funkenstreckenelektroden 50 und 52 oder
dingungen, unter denen die Steuermittel 60 das be- 65 durch die Schaltstücke 54 und 56 als Ergebnis einer
wegliche Schaltstück 56 freigeben, umfassen im Prin- örtlichen Überspannung oder eines anderen Zustan-
zip eine lang andauernde Überspannung am Konden- des überbrückt werden, während der Rest der Kon-
sator, einen sehr großen Lichtbogenstrom zwischen densatoren weiter als Reihenkapazität in bezug auf
die Leitung 32 arbeitet. Wenn die örtliche Überspannung dann mit oder ohne Wartungsarbeiten beseitigt ist, kann der zugeordnete Schalter mit den Schaltstücken 54 und 56 wieder geöffnet werden, da er in der Lage ist, Lastströme zu unterbrechen. Dadurch wird der geschützte Kondensator ohne Unterbrechung der Kontinuität der Reihenkondensatorenwirkung wieder eingeschaltet.
Die Lastschalteigenschaften des Schaltgerätes 38 sind ein wichtiger Faktor, der der beschriebenen Schutzwirkung zugrunde liegt. Da die Schaltgeräte 38 eine selbständige Überbrüclomgsfunkenstreckenwirkung sowie einen Überbrückungsschalterschutz für die Kondensatoren einzeln oder zusammen mit gemeinsamen Blasorganen zur Lichtbogenlöschung darstellen, ist ein allgemein wirksames System zum Einschalten der Kondensatoren in der Leitung 32 geschaffen, während gleichzeitig für den Schutz der Kondensatoren gesorgt ist.
Um die beschriebene Wirkung des Systems bei der Reihenkondensatoranlage 20 zu erhalten, kann das Schaltgerät 38 so verwirklicht werden, wie in F i g. 2 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist ein metallisches Traggehäuse 70 vorhanden, in dem ein Blasorgan 58 α und ein Antrieb 72 für das bewegliche Schaltstück 56 α untergebracht sind. Der Antrieb 72 umfaßt einen Teil der Schaltersteuermittel 60, auf die im Zusammenhang mit F i g. 1 hingewiesen wurde.
Ein Gehäuse 74 ist mit Hilfe geeigneter Mittel 76 auf der Oberseite des Traggehäuses 70 befestigt. In dem Gehäuse 74 sind obere und untere Funkenstreckenelektroden 50 und 52 sowie ein feststehendes Schaltstück 54 α und das bewegliche Schaltstück 56 α angeordnet, das die Form einer länglichen rohrförmigen Stange besitzt. Zur Betätigung mit Hilfe des Antriebs 72 erstreckt sich der Schaltstift 56 α aus dem Gehäuse 74 in das Traggehäuse 70. Am Gehäuse 74 ist ein Deckel 78 angeordnet und in geeigneter Weise befestigt. Er umfaßt ein im wesentlichen rohrförmiges Gußstück 80, auf dem eine Deckelplatte 82 durch geeignete Mittel 84 befestigt ist. Das Gußstück 80 ist wiederum auf der Oberseite des Porzellangehäuses 74 z. B. durch einen Porzellananpaßring 86 und eine Dichtung 88 befestigt.
Die Funkenstreckenelektrode 50 a besteht aus einem Elektrodenmaterial, vorzugsweise aus Graphit. Sie hat die Form einer Tasse, deren offene Seite nach unten zeigt. Sie ist innerhalb des Gehäuses 74 z. B. durch ein Gewinde an dem rohrförmigen Gußkörper 80 befestigt. Die Funkenstreckenelektrode 52 a besteht ebenfalls aus einem Material wie insbesondere Graphit und ist im allgemeinen länglich geformt sowie rohrförmig ausgebildet. Ihr eines Ende ragt in die Ausnehmung der Funkenstreckenelektrode 50 a. Das andere Ende erstreckt sich von dieser Ausnehmung nach unten. Die rohrf örmige Funkenstreckenelektrode 52 a wird von einem Gleitrohr 90 gehalten, das seinerseits auf einem feststehenden Tragrohr 92 befestigt ist. Das Tragrohr ist an einer Grundplatte 94 des Porzellangehäuses 74 durch Schweißen oder in ähnlicher Weise befestigt. Befestigungsmittel 76 erstrecken sich durch die Grundplatte 94, um diese am Traggehäuse 70 anzubringen, während die Grundplatte 94 mit Kitt 77 am Porzellangehäuse 74 befestigt ist.
Das gleitende Tragrohr 94 besitzt eine mit Gewinde versehene Führung 96, in die die Stellschraube 98 eingreift. Dies hat den Zweck, eine Einstellung des Abstandes zwischen den Funkenstreckenelektroden 50 a und 52a zu schaffen. Die Schraube 98 erstreckt sich durch die Grundplatte 94 nach unten. Dabei ist ein Einstellknopf 100 an der Unterseite der Grundplatte 94 vorgesehen. Wenn der gewünschte Funkenstreckenabstand erhalten ist, wird eine Kontermutter 102 angezogen, um die Lage der Führung 96 auf der Stellschraube 98 und damit den Funkenstreckenabstand festzulegen.
Das feststehende Schaltstück 5 α besteht aus geeignetem Material, beispielsweise versilbertem Messing. Es ist vorzugsweise an einem Anschlußstück 104 befestigt, das seinerseits durch Verschrauben mit der Deckplatte 82 verbunden ist und sich über diese hinaus zum Anschluß an einen Kondensatorüberbrückungspfad, beispielsweise den Pfad 40 in F i g. 1, erstreckt. Ferner ist das feststehende Schaltstück 54 α im wesentlichen tassenförmig ausgebildet und mit mehreren sich nach unten erstreckenden federnden Kontaktfingern 106 versehen, die eine Ausnehmung 108 bilden. In dies ragt der Endteil 110 des Schaltstiftes 56a, wenn die Schaltstücke 54a und 56a die Einschaltstellung annehmen, wie durch die gestrichel-
a5 ten Linien 112 angedeutet ist. In der beschriebenen Schaltstückstellung erstreckt sich der Schaltstift 56a nach oben durch die zentrale Öffnung 114 in der unteren Funkenstreckenelektrode 52 a, die wiederum mit der zentralen Öffnung 116 in der oberen Funken-Streckenelektrode 50 a fluchtet.
Der Schaltstift 56 a ist ferner mit einem Auslaßschlitz 118 versehen, der das ausströmende Gas in die Auslaßkammer 120 und durch Auslaßöffnungen 112 nach außerhalb des Gerätes entläßt. Die Auslaßkammer 120 ist in geeigneter Weise mit Hilfe von Wandteilen begrenzt, die auf dem Grundgehäuse 70 aufgebaut sind.
Das ausblasende Gas stammt aus einer Gasleitung 126 des Blasorgans 58 a, wann immer es erwünscht ist, einen Lichtbogen zwischen den Elektroden 50 a und 52 a zu löschen, oder wann immer der Schaltstift 56 a aus der Einschaltstellung in die Ausschaltstellung gebracht wird. Obgleich es normalerweise nicht notwendig ist, kann auch ein Gasstrom vorgesehen sein, wenn der Schaltstift 56a aus der Ausschalt- in die Einschaltstellung gebracht wird. Die Leitung 126 ist in bezug auf das Traggehäuse 70 und die Gehäusegrundplatte 94 in geeigneter Weise befestigt, so daß das ankommende Gas nach oben in den Raum zwischen den Elektroden und von dort nach unten durch den Elektrodenkanal 114 und weiter nach unten durch den rohrförmigen Schaltstift und den Kanal 128 sowie die Auslaßöffnungen 118 verläuft.
Im vorliegenden Fall ist der untere Teil des Schaltstiftes 56 a mit einem Anschlußflansch 130 versehen, der innerhalb des vom Traggehäuse 70 eingeschlossenen Raumes liegt. Der Anschlußflansch 130 ist mit Hilfe geeigneter flexibler Mittel, z. B. mit Hilfe eines flexiblen Kabels 132, an den Anschlußblock 134 angeschlossen, der auf der Rahmen- oder Seitenwand 136 des Traggehäuses 70 sitzt. Der Anschlußblock 134 kann in geeigneter Weise in einen Kondensatorüberbrückungspfad, z. B. den Kondensatorüberbrückungspfad 40 in F i g. 1, eingeschaltet sein.
Der Schaltstift 56 a ist ferner mit einem Verklinkungsflansch 138 in der Nähe des unteren Endteiles 140 versehen. Dieser Flansch hat den Zweck, eine
Verklinkung des Schaltstiftes 56 a in der Ausschaltstellung oder sowohl in der Ausschalt- als auch in der Einschaltstellung zu ermöglichen. Der Endteil 140 ist seinerseits mit Hilfe einer Zugstange 142 mit dem Kolben 144 im Antriebszylinder 146 mechanisch verbunden. Federn 148 treiben den Kolben 144 normalerweise nach oben, so daß der Schaltstift 46 α in die Einschaltstellung gedrückt wird. Dies ist mit dem Bezugszeichen 139 für den gestrichelt gezeichneten Umriß des Verklinkungsflansches und dem Bezugszeichen 131 für die gestrichelt gezeichneten Umrisse des Anschlußflansches in der Figur angedeutet.
Normalerweise ist der Schaltstift 56 a jedoch in der Ausschaltstellung mit Hilfe einer Klinke 150 festgelegt, die am Verklinkungsflansch 138 angreift. Die Klinke 150 ist ihrerseits mit Hilfe eines mechanischen Gliedersystems 152 mit einer länglichen Auslösestange 154 gekoppelt (länglich in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2). Auslösemittel 156 sorgen für eine Betätigung der Auslösestange 154 und die Freigabe der Klinke 150, so daß der Schaltstift 56 a unter der Wirkung der Feder 148 einschalten kann.
Eine andere Verklinkung 158 kann dazu dienen, den Schaltstift 56 α in der Einschaltstellung zu verriegeln (139). Federn 160 im Druckluftzylinder 162 pressen normalerweise die Klinke 158 gegen den Schaltstift 56a und im Eingriff mit dem Verklinkungsflansch 138, wenn der Schaltstift 56 a die Einschaltstellung einnimmt (139). Um die Klinke 158 zu lösen, wenn der Schaltstift 56 a ausschalten soll, wird Gas in den Zylinder 162 geleitet, so daß die Feder 160 zusammengedrückt wird. Dadurch wird die Klinke 158 außer Eingriff mit dem Verklinkungsflansch 138 gebracht.
Wenn die Klinke 158 verwendet wird, ist ihre Hauptaufgabe, den Schaltstift 56 a während einer Verzögerungszeit am Ausschalten zu hindern, in der sich der Gasdruck im Antriebszylinder 146 für den Schaltstift ausbilden kann. Das Gas stammt dabei aus der Leitung 164 hinter dem Steuerventil 166, das von geeigneter, im Handel erhältlicher Bauart ist. In vielen Fällen jedoch, so auch bei der Ausführungsform nach F i g. 4, können die Klinke 158 und' der Druckluftzylinder 162 oder entsprechende Äquivalente weggelassen werden, wenn die Kraft, die benötigt wird, um den Schaltstift 56 a aus dem feststehenden Gegenschaltstück 54 a zu lösen, ausreichend groß ist, so daß ein wesentlicher Luftdruck im Antriebszylinder 146 vorhanden sein muß, bevor die Kontakttrennung erhalten wird. Würde z. B. der Luftdruck in der Leitung 164 etwa 10 at bei einer Ausführungsform der Erfindung betragen und würde die Kraft, die zur Trennung des Schaltstiftes 56 a vom Gegenschaltstück erforderlich ist, etwa 50 kg betragen, dann könnte die Rückhalteklinke 158 weggelassen werden, da der vor der Betätigung sich aufbauende Druck im Betätigungszylinder 146 ausreichend wäre, um eine schnelle Kontakttrennung des Schaltstiftes 56 a zu erhalten, nachdem die Schaltbewegung einmal begonnen hat.
Wenn das Schaltgerät 38 zum Schalten benutzt wird, wird durch die erste Trennbewegung des Schaltstiftes 56 a vom feststehenden Schaltstück 54 a ein Lichtbogen zwischen den beiden Schaltstücken gezogen. Gleichzeitig fließt ein Lichtbogenstrom deshalb, weil die obere Funkenstreckenelektrode 50 a und das Schaltstück das gleiche Potential (vgl. den Strompfad 40 in Fig. 1) oder jedenfalls im wesentlichen das gleiche Potential haben wie im Fall der Ausführungsform nach F i g. 7, zwischen dem Schaltstift 56 a und der oberen Funkenstreckenelektrode 50 a über den Spielraum zwischen beiden.
Wird der Schaltstift 56 α unter dem Einfluß des Gasdruckes auf den Antriebszylinderkolben 144 weiter nach unten bewegt, so beginnt der gesamte Lichtbogenstrom vom Schaltstück 54 a auf die obere Funkenstreckenelektrode 50 α zu kommutieren, so daß ein Schutz für das Schaltstück 54 a gegen Lichtbogenschäden gebildet wird. Wenn der Schaltstift 56 α weiter nach unten bewegt wird, geht der Lichtbogen vom Schaltstift 56 a auf die untere Funkenstreckenelektrode 52 a über, so daß der Ausschaltlichtbogen dann vollständig von den Schaltstücken 54 α und 56 a auf die Funkenstreckenelektroden 50 a und 52 a übergeleitet ist. Während der gerade beschriebenen Zeit der Schaltstückbewegung wird Gas oder Druckluft ao aus der Leitung 126 in den Raum zwischen den Elektroden geleitet, um den Lichtbogen zu beblasen und zu löschen. Ein Auslaß für das Gas wird vom Schaltstift 56a selbst gebildet, wie vorher beschrieben wurde. Wegen der Art, in der die Schaltstücktrennung erreicht wird, kann dem Gerät 38 ein Lastschaltvermögen mit einem Ausschaltstrom von 2000 A oder mehr, je nach der Geometrie und dem verwendeten Material, verliehen werden.
Um eine Gas- oder Luftbeblasung während der Ausschaltbewegung zu haben, besitzt das Blasorgan 58 ein Ventil 168, das sowohl magnetisch als auch durch Druck steuerbar ist (geeignete Ventile sind im Handel erhältlich). Das Ventil ist an die Leitung 126 und an den Gasbehälter 170 durch die Leitung 172 angeschlossen. Der Gasbehälter 170 kann das Gas üefern, das für die Betätigung des Schalterantriebszylinders 146 benötigt wird. Dieses Gas strömt durch die Leitung 165 und das Steuerventil 167, das im Handel erhältlich ist, sowie durch die Leitung 164, die von dem vorher erwähnten Ventil 166 gesteuert wird. Das Ventil 167 ist vorzugsweise ein Dreiwegehahn, der ein Entleeren der Leitung 164 ergibt, wenn die Leitung geschlossen ist. Das Ventil kann auch an einen nicht dargestellten Behälter am Erdboden anstatt an den Behälter 170 angeschlossen sein.
Ein Zweiwegeventil 174 von im Handel erhältlicher Bauweise ist durch die Leitung 176 an die Leitung 164 angeschlossen, so daß ein Signaldruck (Steuerdruck) vorhanden ist, der das Blasventil 168 betätigt, wenn der Gasdruck dem Antriebszylinder 146 zugeführt wird, um den Schaltstift 56 a aus der Einschaltstellung auszuschalten. Zu diesem Zweck wird ein Nocken 178 des Zweiwegeventils 174 in eine Betätigungsstellung gebracht, wenn der Schaltstift 56 a die obere Einschaltstellung einnimmt. Dadurch wird das Zweiwegeventil 176 freigegeben, so daß es den Gasdruck zur Betätigung des Blasventils 168 liefern kann, sobald der Ausschaltdruck in der Leitung 164 auftritt.
Der Zylinder 126 ist ebenfalls an die Leitung 176 angeschlossen. Dies geschieht durch eine Leitung 180, so daß die Zeitverzögerung beim Lösen der Halteklinke 158 abgelaufen ist, wenn der Ausschaltdruck in die Leitung 164 gelangt. Wenn der Schaltstift 56a sich seiner Ausschaltstellung nähert, wird der Nocken 178 betätigt und schließt das Ventil 174. Das Blasventil 168 wird dann umgesteuert und sperrt
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nur allgemein angedeutet. Es ist festzustellen, daß verschiedene Einheiten nebeneinander angeordnet werden können, um die Auslösestange 154 in Abhängigkeit von jeweils dem Zustand zu halten, der oben 5 angegeben wurde, oder anderen, ähnlichen Umständen.
In F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung in Form einer Reihenkondensatoranlage 190 dargestellt. In diesem Fall ist nur ein Konden-
die Gasströmung durch den Raum zwischen den
Elektroden.
Der Nockenhebel 182 kann gleichzeitig von einem
Nocken 184 betätigt werden, so daß der Gasdruck
aus der Leitung 165 über das Dreiwegeventil 186
(geeigneter, im Handel erhältlicher Konstruktion) beaufschlagt wird, damit ein Stellungsanzeiger 188 betätigt wird, der die Tatsache anzeigt, daß der Schalter in der Ausschaltstellung angelangt ist. Der Stellungszeiger kann z. B. eine gewöhnliche Signallampe io satorsegment in jeder der drei Phasenleitungen 192, sein, die durch einen druckabhängigen elektrischen 194 und 196 dargestellt und nicht eine Mehrzahl Stromkreis gesteuert wird. Zusätzlich kann das Drei- von Kondensatorsegmenten in einer einzigen Phasenwegeventil 186 Druck zu einem nicht dargestellten leitung, wie dies in Fig. 1 der Fall war. Jedes Kon-Druckschalter liefern, der dann wirksam werden densatorphasensegment besteht aus Kondensatoren kann, um das Steuerventil 166 und auf diese Weise 15 198, 200, 202, 204. Zu den Klemmen oder Verbinauch das Dreiwegeventil 167 und die Auslaßleitung dungsstellen 208 und 210 jeder Kondensatorsegment- 164 zu entriegeln. Wenn die Leitung 164 entleert ist, kombination ist ein trberbrückungspfad 206 parallel kehrt der Druckluftzylinder 162 in seine Ursprung- geschaltet. Die Kondensatoren 192 und 202 und die liehe Lage zurück, und es erscheint ein verringerter Kondensatoren 202 und 204 sind jeweils parallel zur Druck am Kolben 144. Da aber der Schalter von der ao Verbindungsleitung 212 geschaltet, die ihrerseits an Einschaltklinke 150 gehalten wird, die mit dem Ver- die Verbindungsstelle 214 des Überbrückungspfades klinkungsflansch 138 des Schaltstiftes 56 a zusam- 206 angeschlossen ist.
menwirkt, wird der Schaltstift entgegen der Wirkung Ein Schaltgerät 216 zum Lastschalten und als Funder Feder 148 in der Ausschaltstellung gehalten. kenstrecke ist in den Übertragungspfad 206 einge-
Um das Schaltgerät 38 arbeiten zu lassen, wird es a5 schaltet. Es ist mit Funkenstreckenelektroden 218 parallel zu einem Kondensator in einen Überbrük- und 220 und Schaltstücken 222 und 224 zwischen kungspfad, z. B. den Uberbrückungspfad 40 in Verbindungsstellen 208 und 214 sowie mit Funken-Fi g. 1, geschaltet. Der Kondensator ist normaler- Streckenelektroden 226 und Schaltstücken 230 und weise mit der Übertragungsleitung in Reihe geschal- 232 versehen, die zwischen die Knotenpunkte 210 tet. Er ist aber durch einen Lichtbogenüberschlag 30 und 214 geschaltet sind. Die Elektroden und Schaltzwischen den Funkenstreckenelektroden 50 α und stücke 218 und 220, 222 und 224 stellen mithin einen 52a kurzgeschlossen, wenn eine Überspannung am Schalter und eine Parallelfunkenstrecke parallel zu Kondensator auftritt. Der Lichtbogenstrom zwischen den parallelen Kondensatoren 198 und 220 und die den Funkenstreckenelektroden 50 a und 52 a kann Geräteelektroden und Schaltstücke 226, 228, 230 und dann entweder in jedem Stromnulldurchgang oder 35 232 stellen einen Schalter und eine Überbrückungsnur dann unterbrochen werden, wenn der Fehler- funkenstrecke parallel zu den parallelen Kondensatostrom auf einen so kleinen Wert absinkt, daß die ren 202 und 204 dar.
Wiedereinschaltung des Kondensators in die Über- "Blasorgane 234 und 236 werden durch ein Steuer-
tragungsleitung gewährleistet ist. In diesem Fall ist glied 238 gesteuert, um den Lichtbogen zwischen den das Blasventil 168 noch mit einer nicht dargestell- 40 Elektroden und Schaltstücken zu löschen. Als Quelle ten magnetischen Steuerung versehen. Diese öffnet für das Gas, das durch die Blasorgane 234 und 236 das Ventil 168, um eine Gasströmung in Uberein- gesteuert wird, dient ein Gasbehälter 240. Stimmung mit der gewünschten Steuerung der Licht- Das Gerät 216 ist als Doppelgerät bezeichnet, weil
bogenlöschung zu erhalten. Durch spezielle Strom- die jeweiligen Elektroden und Schaltstückkombinakreise, die für die genannte Steuerung geeignet sind, 45 tionen in einer einzigen Einheit vorgesehen sind und kann man die Lichtbogenlöschung nur dann erhalten, die Schaltstücke 224 und 232 durch ein einziges wenn der Fehlerstrom auf einen vorgegebenen Wert Schalterbetätigungsglied 242 gemeinsam betätigt gefallen ist. werden. Als Folge der gemeinsamen mechanischen
Steuerungen mit dem Ziel einer Lichtbogen- Betätigung ergibt sich, daß die gesamte Kondensalöschung in jedem Stromnulldurchgang sind beispiels- 50 torkombination für eine Phase durch einen Schalter weise in der USA.-Patentschrift 2 660 693 angegeben. überbrückt wird, obgleich eine Überbrückung vielleicht nur zum Schutz der Kondensatoren 198 und 202 oder der Kondensatoren 202 und 204 erforderlich ist. Durch die Verwendung des Doppelgerätes 55 216 kann jedoch eine wirtschaftliche Installation erreicht werden, weil alle Kondensatoren 198, 200, 202 und 204 auf einer einzigen erhöhten Plattform installiert werden können und nur ein einziger Überbrückungsschalter mit Funkenstreckenanordnung auf
das Schaltgerät 38 geschützt sind und z. B. das 6o der Plattform vorgesehen sem muß Ergebnis einer ansprechenden Sicherung od. dgl. Die Schalterbetätigungsglieder 242 in jeder der drei
Phasenleitungen 192, 194 und 196 sind durch einen zentralen Steuerschalter 244 verbunden, der als ein wesentliches Betriebsmerkmal für den Impedanzab-65 gleich zwischen den Phasenleitungen 192, 194 und 196 sorgt. Der Impedanzabgleich erfolgt, wenn das Betätigungsglied 242 mechanisch die beweglichen Schaltstücke 224 und 232 in einer der Phasenkonden-
Der Schaltstift 56a befindet sich normalerweise in
der Ausschaltstellung. Er wird nur dann ausgelöst, so
daß er in die Einschaltstellung gelangen kann, wenn
bestimmte Umstände vorliegen. Zu diesen gehört
1. eine sehr große oder lang andauernde Überspannung am Kondensator,
2. eine Ungleichmäßigkeit in einer einzelnen
Gruppe von Kondensatoreinheiten, die durch
sein kann,
3. ein übergroßer Fehlerstrom zwischen den Funkenstreckenelektroden 50 a und 52 a,
4. ein Gasverlust im System.
Das Auslöseglied 156 zum Auslösen der Auslösestange 150 und Entklinken des Schaltstiftes 56 α ist
satorgruppen öffnet oder schließt und dadurch veranlaßt, daß das zentrale Steuerglied 244 für die Betätigungsglieder der entsprechenden Kondensatorgruppen in jeder der anderen Phasen dafür sorgt, daß diese die zugehörigen beweglichen Schaltstücke 224 und 232 in der gleichen Weise bewegen. Aus dem vorgenannten Grund sind alle Schaltstücke 224 und 232 in jeder gegebenen Kondensatorgruppe aller Phasen immer entweder in der Ausschaltstellung oder der Einschaltstellung, um einen Abgleich der Phasenimpedanz zu erhalten. Lichtbögen zwischen den Elektroden einer der Kondensatorgruppen, die zu Störungen des Gleichgewichtes zwischen den Phasen führen, sind normalerweise vernachlässigbar; deshalb ist das Steuergerät 244 bei diesem Ausführungsbeispiel nicht so ausgebildet, daß es derartige Wirkungen berücksichtigt.
Das Gerät 216, das bei der Reihenkondensatoranlage 190 verwendet wird, ist mit konstruktiven Einzelheiten in den Fig.4 bis 11 dargestellt. Dabei werden auch Einzelheiten beschrieben, die an sich bekannt sind und daher nicht zum Gegenstand des Schutzbegehrens gehören. Das Gerät besitzt eine Grundplatte 450, an der ein Anschluß 452 vorgesehen ist. Oberhalb der Grundplatte 450 sind zwei mit Abstand voneinander angeordnete Porzellangehäuse 454 und 456 befestigt. Unterhalb der Grundplatte 450 dient ein Rahmen 458 als Tragglied, mit dem die beweglichen Schaltstücke 224 a und 232 a betätigt werden, die sich von den Gehäusen 454 und 456 nach unten erstrecken.
Im folgenden werden nur das Gehäuse 456 und und die zugehörige Einrichtung beschrieben, da das andere Gehäuse 454 mit der zugehörigen Einrichtung mit dem ersten identisch ist. Das Gehäuse 456 ist an einem metallischen Unterteil 457 befestigt, das seinerseits mit geeigneten Bolzen od. dgl. an der Platte 450 angebracht ist. Ein metallisches Abdeckrohr 462 ist an einem Isolierstoffring 461 angeordnet und mit Hilfe von Dichtungen 463 befestigt. Der Ring 461 ist seinerseits an dem Gehäuse 456 angebracht und mit Hilfe von Dichtungen 465 befestigt. Ein Isolierstoffrohr 464 und eine metallische Platte 466 sowie ein Oberteil 468 sind am Isolierstoffrohr 464 befestigt. Von der Platte 468 erstreckt sich ein Anschlußstück 469 nach oben zum Zweck der Verbindung mit den Anschlußstellen 208 und 210 in Fig. 3.
Eine obere, aus Graphit bestehende Funkenstrekkenelektrode 228 α ist an dem metallischen Deckel 462 befestigt, und eine untere Elektrode 226 a ist auf mehreren vertikal verlaufenden leitenden Bolzen 470 befestigt (F i g. 6 bis 8), die ihrerseits an einem mit Gewinde versehenen Tragteil 472 angebracht sind. Der mit Gewinde versehene Tragteil ist in eine Hülse 474 eingeschraubt, die durch Schweißen oder anderweitig an der Grundplatte 450 befestigt ist. Eine Meßschraube 466 kann dazu verwendet werden, den Abstand anzuzeigen, um den der Tragteil 472 in bezug auf die Hülse 474 und die Grundplatte 450 angehoben oder gesenkt wurde. Auf diese Weise ist eine eichbare Einstellung des Raumes zwischen den Elektroden 228 a und 226 a möglich. Wenn der gewünschte Abstand erreicht ist, wird die Sicherungsmutter 478 gegen die Hülse 474 festgezogen.
Die Deckelplatte 468 ist mit einem nach unten vorstehenden Teil 480 versehen. An diesem ist ein Fingerkontakt 230 α mechanisch befestigt, der dem Schaltstück 230 in Fig. 3 entspricht. Der hohle Schaltstift 232 α verläuft in vertikaler Richtung. Er wird in der Nähe seines unteren Endes von einer Schalterbetätigungsstange 482 getragen, die im wesentlichen in horizontaler Richtung verläuft und auch den benachbarten Schaltstift 224 a an seinem unteren Ende trägt.
Der Schaltstift 232 a verläuft durch eine Öffnung in dem mit Gewinde versehenen Tragteil 472 und durch
ίο den Raum zwischen mehreren Tragpfosten 470 in den Kanal 484 in der unteren Funkenstreckenelektrode 236a. Wie in Fig. 8 dargestellt, ist eine leitende Verbindung zu jeder Zeit zwischen dem Schaltstift 232 a und dem Tragpfosten 470 mit Hilfe beweglicher Rollen 471, 473 und 475 gegeben. Diese Rollen sitzen verhältnismäßig fest, sie können aber — wie durch einen Vergleich der F i g. 5 und 6 zu sehen ist — in vertikaler Richtung in Übereinstimmung mit der Bewegung des Schaltstiftes 232 a rollen.
Wenn der Schaltstift 232 a die Einschaltstellung einnimmt, erstreckt sich der Schaltstiftteil 486 durch den Kanal 488 in der oberen Funkenstreckenelektrode 228 α in Berührung mit dem feststehenden Fingerkontakt 230 α. Wenn der Schaltstift 232 a in die Ausschaltstellung bewegt wird (F i g. 6), trennt er sich zuerst von dem feststehenden Fingerkontakt 230 a und zieht dadurch einen Lichtbogen ähnlich wie bei der vorhergehenden Ausführungsform. Der Lichtbogen wird auf die obere Funkenstreckenelektrode 288 a kommutiert, wenn der Schaltstiftteil 486 durch diese hindurchtritt. Wenn der Schaltstift 232 α in die Ausschaltstellung gelangt, wird der Lichtbogen so kommutiert, daß er zwischen den Funkenstreckenelektroden 228 a und 226 a brennt. Bei der Ausschaltbewegung wird Gas oder Luft durch den Raum zwischen den Elektroden geblasen. Dies geschieht durch das Blasorgan 236 und durch eine nicht dargestellte Öffnung in der Grundplatte 450. Die Gasströmung schafft eine hinreichende Entionisierung, so daß die Schaltstücke 230 a und 232 a eine beachtliche Schaltleistung erhalten. Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform strömt das Löschgas durch den Hohlraum im Schaltstift 232a ab. In diesem Fall ist jedoch eine nicht dargestellte Verlängerung am unteren Ende der Stange 232 a vorgesehen. Diese ist in bezug auf eine nicht dargestellte Auslaßöffnung teleskopartig ausgebildet.
Der Isolierstoffteil 464 trennt das feststehende Schaltstück 230 a und die obere Funkenstreckenelektrode 228 α in elektrischer Hinsicht, so daß der Lichtbogenstrom durch einen geeigneten, nicht dargestellten Stromkreis über das Blasorgan 238 verläuft. Dadurch wird eine den Lichtbogen löschende Beblasung hervorgerufen. Die Schaltstücke 230 a und die Elektrode 228 a weisen im wesentlichen das gleiche Potential auf, um die beschriebene Lichtbogenbildung zwischen den Elektroden hervorzurufen, während gleichzeitig die gewünschte Steuerung bewirkt wird.
Um die Schaltbrücke 482 zu betätigen, ist ein Antriebszylinder 248 a mit dem Rahmen 490 fest verbunden. Er besitzt einen Antriebskolben 492, der mit der Brücke 482 durch ein geeignetes Verbindungsstück 494 mechanisch verbunden ist. Wenn die Schaltbrücke 482 die in F i g. 4 angedeutete Lage einnimmt, sind die Schaltstifte 224 α und 232 a in der Einschaltstellung. Um die Schaltstifte 224 α und 232 a auszuschalten, wird dem Antriebszylinder 248 a Druckluft zugeführt. Die Schalterbetätigungsbrücke
482 wird dadurch schnell nach unten abgesenkt, und die Klinke 496 greift hinter den Vorsprung 498, der von der Schalterbetätigungsbrücke 482 seitwärts nach außen vorsteht (vgl. Fig. 10). Die Schalterbetätigungsbrücke 482 wird entgegen einem Federdruck abgesenkt, der durch Schraubenfedern 500 bzw. 502 aufgebracht wird. Die Schraubenfedern sind an Führangsteilen 504 bzw. 506 durch Stangen und Bolzen 508 bzw. 510 befestigt, die zu oberen bzw. unteren Rabmenteilen 512, 514 und 516, 518 führen. Die Führungsmittel 505 und 507 erstrecken sich von der Betätigungsstange 482 durch die Stangen 508 und 510 und innerhalb der Federn 500 und 502.
Eine Auslösestange 520 (F i g. 4) ist zur Schwenkung der Klinke 496 in eine Entidinkungslage vorgesehen, in der die schnelle Einschaltbewegung der Schaltstifte 224 a und 232 α unter der Wirkung der Schraubenfeder 500 und 502 möglich ist. Die Auslösestange 520 ist für eine begrenzte Schwenkbewegung am Rahmen 458 in geeigneter Weise befestigt, so daß ein Kniegelenk (F i g. 9 bis 11) betätigt werfen kann, dessen Gelenkhebel mit der Klinke 496 verbunden sind.
Am Rahmen können Spulen oder Druckluftzylinder oder andere Geräte in geeigneter Weise befestigt sein, um die Auslösestange 520 freizugeben, damit die Schaltstifte 224 a und 232« eingeschaltet werden. Zum Beispiel kann ein Druckluftzylinder 308 α (F i g. 4) an dem Rahmenteil 458 befestigt und mit einer Kolbenstange 524 versehen sein, die bei einem Druckluftverlust nach oben gedrückt wird, so daß sie den Teil 526 der Auslösestange berührt und dadurch die Auslösestange 520 nach oben schwenkt. Hierdurch wird das Kniegelenk 528 aufgebrochen und die Klinke 496 mit Hilfe eines Kniegelenkhebels 522 ausgelöst.
In ähnlicher Weise können Spulen 306« und 304« zur Erfassung von Überspannungen und Überströmen in geeigneter Weise, beispielsweise auf dem Rahmen-. teil 521 in bezug auf den Rahmenteil 458 so angeordnet werfen, daß sie die Auslösestange 520 in Übereinstimmung mit den genannten Zuständen freigeben. Ferner kann ein Betätigungshebel 529 mit der Sehalterbetätigungsbrücke 482 (Fig. 7) verbunden sein, der in geeigneter Weise zu einem nicht dargestellten Anzeigeventil führt.
Das Gelenk 522, das zwischen die Auslösestange 520 und die Klinke 496 geschaltet ist, besteht aus einem Tragrahmenteil 530, auf dem gelenkig der eine Hebelarm 532 angebracht ist, der über die Verbindungsstelle 534 mit dem Klinkenbetätigungsarm 536 verbunden ist. Dieser ist an dem Klinkenarm 496 gelagert. Das Betätigungsglied 537 des Gelenkes ist am Rahmen 530 gelenkig gelagert und über eine Totpunktbetätigungsfeder 530 mit dem Gelenkarm 532 verbunden.
Normalerweise drückt die Feder 540 die Arme 532 und 538 in die in F i g. 10 dargestellte Lage. Die Verbindungsstelle 534 ist dann so gelegen, daß der Arm in die dargestellte Lage gelangt. Dadurch greift der Klinkenarm 496 in den Knopf 498 ein. Wenn die Auslösestange 520 geschwenkt wird, wie vorher beschrieben, wird das Betätigungsglied 528 nach unten ausgelenkt. Es erzeugt eine im Uhrzeigersinn verlaufende Betätigung des Armes 438. Der Gelenkarm 532 und die Verbindungsstelle 534 werfen angehoben, so daß der Klinkenann 496 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Die Schaltbrücke 482 wird dann losgelassen und bewegt sich unter der Wirkung der Federn 500 und 502 schnell nach oben.
Wenn der Schalter die Einschaltstellung einnimmt, wird das Klinkenglied in der in Fig. 10 dargestellten Lage durch den Kopf 498 gehalten. Wirf die Betätigungsstange 482 in die Ausschaltstellung abgesenkt, so drückt die Gelenkfeder 540 den Klinkenarm 496 in die Verklinkungsstellung, die in Fig. 10 dargestellt ist.

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Elektrisches Schaltgerät für eine Reihenkondensatoranlage mit Funkenstrecken zur Begrenzung der an Kondensatoren auftretenden Spannung und mit Überbrückungsschaltern mit relativ zueinander beweglichen Schaltstücken, gekennzeichnet durch die bauliche Vereinigung zweier vorzugsweise aus Graphit bestehender Funkenstreckenelektroden mit zwei relativ zueinander beweglichen Schaltstücken in der Weise, daß die beiden Funkenstreckenelektroden zusammen einen Düsenkörper bilden, mit dem Druckgas zur Löschung von Lichtbogen geführt wird, die zwischen den Funkenstreckenelektroden oder den Schaltstücken entstehen.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Löschung des Lichtbogen dienende Druckgas einen zwischen den Schaltstücken entstehenden Lichtbogen auf die Funkenstreckenelektroden treibt.
3. Schaltgerät nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Ventil zum Steuern der Druckgasströmung, gekennzeichnet durch eine stromabhängige Steuerung des Ventils in der Weise, daß das Ventil beim Absinken des Stromes unter einem vorgegebenen Wert selbsttätig öffnet.
4. Schaltgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Funkenstrekkenelektrode glockenförmig und die andere rohrförmig ausgebildet und in der Achse der Glocke angeordnet ist, wobei das eine Schaltstück ein beweglicher Schaltstift ist, der in der Ausschaltstellung in die rohrförmige Elektrode zurückgezogen ist und in der Einschaltstellung mit einem feststehenden Schaltstück auf der der rohrförmigen Elektrode abgekehrten Seite der glockenförmigen Elektrode zusammenwirkt.
5. Elektrisches Schaltgerät, insbesondere nach Anspruch 1, mit Kontaktrollenpaaren zur Vermittlung des Stromüberganges von dem als Schaltstift ausgeführten beweglichen Schaltstück zu feststehenden Stromabnahmestäben, dadurch gekennzeichnet, daß einem mit dem Schaltstift zusammenwirkenden Kontaktrollenpaar zwei Stromabnahmestäbe zugeordnet sind.
6. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt eines Stromabnahmestabes kleiner ist als der Querschnitt des Schaltstiftes.
7. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltstift sechs Stromabnahmestäbe zugeordnet sind, von denen je zwei zu einem Kontaktrollenpaar gehören.
8. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine in Einschaltrichtung auf das bewegliche
Schaltstück einwirkende, in der Ausschaltstellung verklinkte Feder.
9. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Antrieb für zwei Schaltgeräte, die durch einen Rahmen zusammengefaßt sind.
10. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschmittel als Antriebsmittel verwendet wird.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 320 803, 545 246.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
809 520/496 3.68 © Bundesdruckerei Berlin
DE1965W0039435 1964-08-18 1965-06-30 Elektrisches Schaltgeraet fuer eine Reihenkondensatoranlage mit Funkenstrecken Withdrawn DE1264569B (de)

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