DE1202868B

DE1202868B - Pneumatic actuation device of a compressed air switch

Info

Publication number: DE1202868B
Application number: DEC20653A
Authority: DE
Inventors: Herbert Worch
Original assignee: Continental Elektronidustrie AG
Current assignee: Continental Elektronidustrie AG
Priority date: 1960-01-27
Filing date: 1960-01-27
Publication date: 1965-10-14

Description

Pneumatische Betätigungsvorrichtung eines Druckluftschalters Die Erfindung betrifft eine pneumatische Betätigungsvorrichtung eines Druckluftschalters mit einer auf Hochspannungspotential befindlichen Löschkammer, deren Trennkontakte durch einen pneumatischen Kolbenantrieb betätigt werden, wobei die Kontaktbewegung durch Be- und Entlüftung des zum Antriebskolben führenden Steuerkanals gesteuert wird.Pneumatic actuator of a compressed air switch The invention relates to a pneumatic actuator of a compressed air switch with a arcing chamber located at high voltage potential, the isolating contacts of which are connected by a pneumatic piston drive, whereby the contact movement is actuated and venting of the control channel leading to the drive piston is controlled.

Es sind Hochspannun.gsdruckluftschalter bekannt, bei denen das Schaltventil für die Betätigung der Schaltstellen auf dem Stützer, also auf Hochspannungspotential, angebracht ist und in der Weise arbeitet, daß beim Ausschaltvorgang der Schaltstelle Steuerluft zugeführt wird, die das bewegliche Schaltstück entgegen der Kraft der Einschaltfeder in die Ausschaltstellung bringt und in dieser Lage festhält, während durch Wegnahme der Steuerluft und damit Freigabe der Kraft der Einschaltfeder die Schaltstelle eingeschaltet wird.Hochspannun.gsdruckluftschalter are known in which the switching valve for the actuation of the switching points on the post, i.e. on high voltage potential, is attached and works in such a way that when the switching point is switched off Control air is supplied, which counteracts the force of the moving contact piece Closing spring brings into the open position and holds in this position while by removing the control air and thus releasing the force of the closing spring Switching point is switched on.

Es ist bekannt, das auf Hochspannungspotential befindliche Schaltventil für die Steuerluft vom Erdpotential aus durch ein Schaltgestänge zu betätigen. Hierbei müssen Massen bewegt werden, die eine gewisse Trägheit bei der Auslösung besitzen.It is known that the switching valve which is at high voltage potential for the control air to be actuated from the earth potential by means of a switching linkage. Here masses must be moved, which have a certain inertia when triggered.

Auch bei einer weiteren, ebenfalls zum Stand der Technik gehörenden Maßnahme, das Schaltventil durch Druckluft zu steuern, müssen noch erhebliche Steuerzeiten in Kauf genommen werden.Also with another, also belonging to the state of the art Measure to control the switching valve by compressed air still have to have considerable control times be accepted.

Die Steuerzeiten für eine Schalthandlung sind bekanntlich außer vom Luftvolumen in der Steuerleitung auch noch von der Größe der Druckänderung in dieser abhängig. Das Luftvolumen aber hängt hauptsächlich von der Länge der Steuerleitung ab. Mit dem Bau von Schaltanlagen für immer höhere Spannungen wächst die Länge der Stützisolatoren und damit der Steuerleitungen in gleichem Maße. Dadurch ergeben sich verlängerte Steuerzeiten, die aber große Nachteile mit sich bringen, insbesondere dann, wenn solche Schalter für die Kurzschlußfortschaltung Verwendung finden sollen. Außerdem ist bei Verwendung von Druckluft zur Betätigung des Schaltventils in der Einschaltstellung die Steuerluftleitung entlüftet und muß daher durch Spülluft trocken gehalten werden.The control times for a switching operation are known to be except from Air volume in the control line also depends on the size of the pressure change in this addicted. The air volume, however, depends mainly on the length of the control line away. With the construction of switchgear for higher and higher voltages, the length of the Post insulators and thus the control lines to the same extent. Result from this longer control times, but which have major disadvantages, in particular when such switches are to be used for short-circuit continuation. In addition, when using compressed air to operate the switching valve in the On position, the control air line is vented and must therefore be dried with purging air being held.

Als Ausweg zur Verkürzung der Steuerzeiten bleibt also praktisch nur noch die Verminderung der für die Auslösung einer Schalthandlung benötigten Differenz des Steuerluftdruckes. Die Erfindung zeigt nun eine Anordnung, bei der trotz Verwendung einer Druckluftsteuerleitung für die Betätigung des Schaltventils eine sehr kurze Schaltzeit erreicht wird und die für die Trockenhaltung der Druckluftsteuerleitung in der E-inschaltstellung notwendige Spülluft entfällt. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Be- und Entlüftung des Steuerkanals über ein auf Hochspannungspetential befindliches Schaltventil erfolgt, dessen Ventilkolben mit einer im Ein- und Ausschaltzustand unter statischern Druck stehenden Steuerleitung verbunden ist, deren anderes, auf Erdpotential befindliches Ende in eine Vorrichtung zur Erzeugung von kurzzeitigen Druckänderungen mündet.So there is practically only one way out to shorten the tax times nor the reduction in the difference required to trigger a switching operation the control air pressure. The invention now shows an arrangement in which, despite use a compressed air control line for the actuation of the switching valve is a very short one Switching time is reached and that for keeping the compressed air control line dry The purge air required in the on position is not required. This is done according to the invention in that the ventilation of the control channel via a high-voltage potential located switching valve takes place, the valve piston with one in the on and off state is connected under static pressure control line, the other, on Ground potential in a device for generating short-term Changes in pressure leads to.

Bei einer derartigen Anordnung befindet sich in der Steuerleitung stets ein hoher Druck, wobei durch eine Druckänderung, z. B. durch einen Druckstoß in der Steuerleitung, das Schaltventil zum Ansprechen kommt. Da sich ein solcher Druckstoß in dem Druckluftgestänge äußerst schnell fortpflanzt, wird ein schnelles Ansprechen des Schaltventils erreicht. Ein vollständiges Be- oder Entlüften der vom Erd- zum Hochspannungspotential führenden Steuerleitung zum Zwecke des Schaltens ist damit hinfällig geworden.In such an arrangement, there is in the control line always a high pressure, whereby by a pressure change, z. B. by a pressure surge in the control line, the switching valve responds. Since there is such a Pressure surge propagates extremely quickly in the pneumatic linkage, becomes a rapid one Response of the switching valve reached. A complete venting or venting of the Control line leading from the earth to the high voltage potential for the purpose of switching has thus become obsolete.

Die Bilder dienen zur Erläuterung der Erfindung. B i 1 d 1 zeigt die auf dem Stützisolator angebrachte Schaltstelle im Einschaltzustand; in B i 1 d 2 ist die Stellung des Schaltventils im Ausschaltzustand dargestellt.The pictures serve to explain the invention. B i 1 d 1 shows the switching point attached to the post insulator in the switched-on state; in B i 1 d 2 the position of the switching valve is shown in the switched-off state.

1 ist die Schaltstelle, die sich innerhalb der Schaltkammer 2 befindet, die über den hohlen Stützisolator 3 mit dem Druckluftvorratsbehälter 4 in Verbindung steht. 5 ist die Druckluftsteuerleitung, die innerhalb des Stützisolators 3 angeordnet ist. Am unteren Ende der Steuerleitung 5 befindet sich der vergrößerte Kolbenraum 6, in dem sich der Differentialkolben 7 bewegt, dessen größere Fläche im Augenblick des Ausschaltens durch den Druck in der Leitung 8 beaufschlaat wird. Der Raum 9 steht über die Leitung 10 it dem Freien in Verbindung. Der Raum 6 hat eine erbindung 11 zum Vorratsbehälter 4. Am oberen Ende der Steuerleitung 5 befindet sich das Schaltventil mit dem Zylinderraum 12, in dem sich der Ventilkolben 13 bewegt, der das obere Ende der Steuerleitung 5 verschließt und auf den die Feder 14 einwirkt. Der Zylinderraum 12 besitzt Bohrungen 15, die in der unteren Stellung des Ventilkolbens 13 verschlossen sind. Ferner befindet sich im Zylinderraum 12 die Bohrung 16, die ins Freie führt. Außerdem mündet in den Zylinderrraum die Druckluftbetätigungsleitung 17. Der Ventilkolben 13 besitzt die Bohrungen 18, die in der oberen Stellung des Kolbens das Innere der Steuerleitung 5 mit dem des Stützisolators 3 über die Bohrungen 15 verbinden. Die Bohrung 29 verbindet in der unteren Stellung des Ventilkolbens 13 den Raum unter der vergrößerten Kolbenfläche über die Leitung 16 mit dem Freien. Diese Bohrung 29 wird in der oberen Stellung des Ventilkolbens 13 durch den Anschlag 30 verschlossen. 1 is the switching point, which is located inside the switching chamber 2, which is connected to the compressed air reservoir 4 via the hollow support insulator 3. 5 is the compressed air control line which is arranged inside the post insulator 3. At the lower end of the control line 5 is the enlarged piston chamber 6 in which the differential piston 7 moves, the larger area of which is acted upon by the pressure in the line 8 at the moment of switching off. The room 9 is connected to the open air via the line 10. The space 6 has a connection 11 to the reservoir 4. At the upper end of the control line 5 is the switching valve with the cylinder space 12, in which the valve piston 13 moves, which closes the upper end of the control line 5 and on which the spring 14 acts. The cylinder space 12 has bores 15 which are closed in the lower position of the valve piston 13 . Furthermore, the bore 16 is located in the cylinder space 12, which leads to the outside. In addition, the compressed air actuation line 17 opens into the cylinder space. The valve piston 13 has the bores 18 which, in the upper position of the piston , connect the interior of the control line 5 to that of the post insulator 3 via the bores 15 . In the lower position of the valve piston 13, the bore 29 connects the space under the enlarged piston surface via the line 16 with the outside. This bore 29 is closed by the stop 30 in the upper position of the valve piston 13.

B i 1 d 1 zeigt die Schaltstelle eingeschaltet. Die Steuerluftleitung 5 steht über die Bohrung 11 mit dem Druckluftvorratsbehälter 4 in Verbindung. Zwecks Ausschaltens wird der Differentialkolben 7 über die Leitung 8 mit Druckluft beaufschlagt. Der auf den Kolben 7 ausgeübte Druck bewirkt das Anheben dieses Kolbens und des Ventilkolbens 13, der nach geringer Bewegung die Bohrungen 15 freigibt. Nun wirkt der Betriebsdruck auf die untere größere Kolbenfläche des Ventilkolbens 13 und unterstützt dessen Bewegung in die obere Endstellung. In dieser wird die Bohrung 29, die über die Bohrung 16 ins Freie führt, durch den Anschlag 30 verschlossen, wie B i 1 d 2 zeigt. Außerdem wird die Verbindung der Leitung 17 mit der ins Freie führenden Bohrung 16 unterbrochen und die Betätigungsleitung 17 mit dem Betriebsdruckraum über die Bohrungen 15 verbunden.B i 1 d 1 shows the switching point switched on. The control air line 5 is connected to the compressed air reservoir 4 via the bore 11. For the purpose of switching off, the differential piston 7 is acted upon by compressed air via the line 8. The pressure exerted on the piston 7 causes this piston and the valve piston 13 to be lifted, which, after a slight movement, releases the bores 15. The operating pressure now acts on the lower, larger piston area of the valve piston 13 and supports its movement into the upper end position. In this the bore 29, which leads to the outside via the bore 16 , is closed by the stop 30 , as B i 1 d 2 shows. In addition, the connection between the line 17 and the bore 16 leading to the outside is interrupted and the actuation line 17 is connected to the operating pressure chamber via the bores 15 .

Durch die beim Ausschalten über die Betätiaunasleitung 17 strömende Druckluft wird der Kolben 19, mit dem der Blasventilteller 20 fest verbunden ist, nach links bewegt, wodurch sich das Blasventil öffnet. Die in der Schaltkammer 2 anstehende Druckluft drückt das bewegliche Schaltstück der Schaltstelle 1 nach rechts, wodurch die Stromunterbrechung unter gleichzeitiger Bespülung des gezogenen Lichtbogens durch die Druckluft erfolgt. Die Feder 21, die zum Einschalten dient, wird bei der Bewegung in die Ausschaltstellung zusammengedrückt. Durch den Druck in der Betätigungsleitung 17 wurde die zur Entlüftung dienende Bohrung 22 verschlossen und die Bohrung 23 geöffnet. Der Raum 24 ist jetzt über die Bohrung 23 entlüftet. Es bewegen sich also der Ventilteller 20 mit dem Kolben 26 nach links und das bewegliche Schaltstück der Schaltstelle mit dem Kolben 25 nach rechts. Treffen die Teile 20 und 25 aufeinander, dann werden durch die Kammerluft beide nach rechts bewegt, so daß sich das Blasventil wieder schließt. Diese Bewegung erfolgt langsam, denn die Druckluft in der Betätigungsleitung 17, die zuerst den Kolben 19 nach links bewegte, gelangt durch die enge Bohrung 26 hinter den Kolbcn 19 und brinat diesen allmählich in seine ursprüngliche Lage zurück. Die Bohrung 22 bleibt aber verschlossen, da in der Betätigungsleitung 17 die Druckluft dauernd ansteht.As a result of the compressed air flowing through the actuation line 17 when the valve is switched off , the piston 19, to which the blow valve disk 20 is firmly connected, is moved to the left, as a result of which the blow valve opens. The compressed air present in the switching chamber 2 pushes the movable switching element of the switching point 1 to the right, whereby the current is interrupted while the drawn arc is flushed by the compressed air. The spring 21, which is used to switch on, is compressed when moving into the switch-off position. As a result of the pressure in the actuating line 17 , the bore 22 serving for venting was closed and the bore 23 opened. The space 24 is now vented via the bore 23. The valve disk 20 with the piston 26 moves to the left and the movable switching element of the switching point with the piston 25 to the right. If the parts 20 and 25 meet, then both are moved to the right by the chamber air, so that the blow valve closes again. This movement takes place slowly because the compressed air in the actuation line 17, which first moved the piston 19 to the left, passes through the narrow bore 26 behind the piston 19 and gradually brings it back into its original position. The bore 22 remains closed, however, since the compressed air is constantly present in the actuating line 17.

Soll die Schaltstelle 1 eingeschaltet werden, so wird die Druckluftleitung 8 entlüftet. Der Differentialkolben 7 bewegt sich durch den Druck in der Steuerleitung 5 nach unten und verursacht eine Druckminderung in der Steuerleitung 5, die zur Folge hat, daß der Kolben 13 des Schaltventils, auf den die Feder 14 einwirkt, gleichfalls nach unten bewegt Mrd. Der Ventilkolben 13 verschließt die Bohrungen 15 und stellt eine Verbindung der Betätigungsleitung 17 über die Bohrung 16 mit dem Freien her. Außerdem steht der Raum unter der vergrößerten Kolbenfläche des Ventilkolbens 13 über die Bohrung 29 und die Bohrung 16 mit dem Freien in Verbindung. Durch das Verschwinden der Druckluft in der Leitung 17 wird die Bohrung 22 am Blasventilkolben 20 geöffnet und der Zwischenraum 24, der im Ausschaltzustand durch die eng aneinanderliegenden Flächen 27 und 28 gebildet wird, mit dem Freien verbunden. Die Einschaltfeder 21 bewegt nun das bewegliche Schaltstück der Schaltstelle 1 mit den Kolben 25 nach links in die Einschaltstellung.If the switching point 1 is to be switched on, the compressed air line 8 is vented. The differential piston 7 moves downwards due to the pressure in the control line 5 and causes a pressure reduction in the control line 5, which has the consequence that the piston 13 of the switching valve, on which the spring 14 acts, also moves downwards. The valve piston 13 closes the bores 15 and establishes a connection between the actuation line 17 and the outside via the bore 16. In addition, the space under the enlarged piston area of the valve piston 13 communicates with the outside via the bore 29 and the bore 16. When the compressed air in the line 17 disappears, the bore 22 on the blow valve piston 20 is opened and the space 24, which is formed in the switched-off state by the closely spaced surfaces 27 and 28, is connected to the open air. The switch-on spring 21 now moves the movable switching element of the switching point 1 with the piston 25 to the left into the switch-on position.

Claims

Claim: Pneumatic actuating device of a compressed air switch with an extinguishing chamber at high voltage potential, the contacts of which are actuated by a pneumatic piston drive, the contact movement being controlled by venting the control channel leading to the drive piston, d a - characterized in that the venting of the control channel (17) via a switching valve (12, 13) which is at high voltage potential, the valve piston (13) of which is connected to a control line (5) which is under static pressure when switched on and off Device (6, 7) for generating brief pressure changes opens. Considered publications: German Auslegeschriften No. 1003 321, 1005154.