DE1765677C

DE1765677C - Compressed gas switch for high and highest voltages

Info

Publication number: DE1765677C
Authority: DE
Inventors: Karl Dr.-Ing. 3500 Kassel; Busch Heinrich 4230 Wesel Kriechbaum
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Publication date: 1972-05-31

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgas- wäre. Die Erfindung bringt den Vorteil, daß in bezug schalter für hohe und höchste Spannungen mit von auf die Druckverhältnisse in der Schaltkammer keine Stützern getragenen Schaltkammern und auf Hoch- Unterschiede mehr zwischen der ersten und der zweispannungspotential angeordneten Druckgasbehältern, ten Ausschaltung bestehen, was für den Schalter eine deren Inhalt vorzugsweise für eine Ausschaltung be- 5 Erhöhung der Ausschaltleistung gegenüber den bismessen ist und die über Fülleitungen mit einem auf herigen für die Kurzzeitunterbrechung ausgelegten Erdpotential befindlichen Druckgasvorratsbehälter Schaltern bedeutet.The invention relates to a compressed gas would. The invention has the advantage that in relation switch for high and highest voltages with no effect on the pressure conditions in the switching chamber Supporters supported interrupter chambers and on high- differences more between the first and the two-voltage potential arranged pressurized gas containers, th switching exist, what for the switch a the content of which is preferably intended for disconnection is and the filling lines with an on-site designed for the short-term interruption Ground potential located pressurized gas reservoir switches means.

verbunden sind, der Druckgas von einem gegenüber Ein solcher Vorteil kann auch nicht bei einem be-are connected, the pressurized gas is compared to such an advantage.

dem Betriebsdruck mehrfach höheren Druck enthält, kannten Schalter (Patentschrift 58 534 des Amtes fürthe operating pressure contains several times higher pressure, known switches (patent specification 58 534 of the office for

der über ein zwischengeschaltetes Reduzierorgan auf io Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin) auftreten,which occur via an intermediary reducing body to io inventions and patents in East Berlin),

den Betriebsdruck entspannt wird (deutsche Auslege- bei dem zwar der hohe Druck der Druckluftversor-the operating pressure is released (German interpretation - in which the high pressure of the compressed air supply

schrift 1 244 269). gungsanlage bis in den auf Hochspannungspotentialscripture 1 244 269). transmission system up to the high voltage potential

Ein solcher Schalter hat den Vorteil, daß auf Erd- liegenden Betriebsdruckbehälter des Schalters gefühlt potential nur ein kleiner Druckgasbehälter vorgesehen ist, die Druckluft aber zur Herabsetzung ihres hohen zu werden braucht und daß die Nachfüllung des auf 15 Druckes auf den Betriebsdruck über ein in diesem Hochspannungspotential befindlichen Betriebsdruck- Behälter angeordnetes Druckreduzierventil strömt, behälters sehr icnnell erfolgt und daß außerdem in- Dieses Ventil führt immer dann Druckluft nach, wenn folge der Entspannung der Druckluft von einem in dem Betriebsdruckbehälter ein Druckabfall aufhohen auf einen niedrigen Druck bereits eine weit- getreten ist, sei es durch einen Schaltvorgang oder gehende Ausscheidung der Luftfeuchtigkeit erfolgt, ao durch ein Leckwerden der Schaltkammer. Dabei so daß die Stützisolatoren nicht stänJig von einem kann jedoch keine so schnelle Wiederauffüllung des Spülluftstrom zur Beseitigung von Feuchtigkeits- Betriebsdruckbehälters nach einer ersten Ausschalniederschlägen durchströmt zu weiden brauchen. tung erreicht werdun wie beim Schalter nach der Er-Such a switch has the advantage that the operating pressure vessel of the switch is located on the ground potential only a small compressed gas container is provided, but the compressed air to reduce its high needs to be and that the refilling of the pressure on 15 to the operating pressure via one in this The pressure reducing valve located in the high voltage potential of the operating pressure container flows, container takes place very quickly and that in addition, this valve always supplies compressed air when as a result of the expansion of the compressed air from a pressure drop in the operating pressure vessel at a low pressure one has already stepped further, be it through a switching process or ongoing excretion of humidity takes place, ao through a leak in the switching chamber. Included so that the post insulators are not constantly from one but can not replenish as quickly Purge air flow to remove moisture from the operating pressure vessel after the first stripping flowed through need to graze. can be achieved as with the switch after

Während bei einfachen Ausschaltungen genügend findung, weil das Druckreduzierventil nur eine kleine Zeit zur Nachfüllung des Betriebsdruckbehälters zur 25 Durchtrittsöffnung aufweist. Die Auffüllung des BeVerfügung steht, so daß die Nachschleusung der triebsdruckbehälters geht durch den hohen anstehen-Druckluft über e^;i entsprechend ausgelegtes Redu- den Druck zwar schneller vor sich als bei einem zierventil erfolgen kann, muß sich dieser Vorgang je- Schalter, dessen auf Erdpotential befindlicher und mit doch bei Kurzzeitunterbrcchungv-n, z. B. Aus-Ein- Betriebsdruck aufgefüllter Speicher eine Schalt-Aus-Schaltungen, sehr schnei! vollziehen. Dabei kann 30 kammer speist, aber doch nicht in der kurzen Zeit, es vorkommen, daß bei der Nachschleusung das wie es für eine Kurzunterbrechung notwendig ist und Reduzierventil nicht schnell genug abgesteuert wer- wie sie beim Schalter nach der Erfindung durch die den kann, so daß der Druck im Betriebsdruckbehälter explosionsartige Entleerung des Zwischenspeichers infolge der mit steilem Anstieg aus dem Hochdruck- über den großen Austrittsquerschnitt des vom Bebehälter strömenden Druckluft einen unzulässig 35 triebsdruck gesteuerten Magnetventils erfolgt,
hohen Wert annimmt und dadurch starke Beanspru- Bei dem bekannten Schalter isi zwar auch ein mit chungen der Stützisolatoren und der Schaltkammer Luft von hohem Druck gefüllter Zwischenspeicher auftreten. auf Erdpotential vorgesehen, von dem aus eine Füll-While there is enough finding for simple disconnections, because the pressure reducing valve only has a short time to refill the operating pressure vessel to the passage opening. The replenishment of the supply is available, so that the reloading of the operating pressure container is carried out by the high compressed air via e ^; i appropriately designed reducing pressure can take place faster in front of you than with a decorative valve, this process has to be carried out each time. B. off-on operating pressure filled storage tank a switch-off switch, very snowy! carry out. In this case, 30 chamber can feed, but not in the short time, it can happen that the reloading is necessary for a short interruption and the reducing valve is not shut off quickly enough as it can with the switch according to the invention that the pressure in the operating pressure vessel is explosively emptying the intermediate storage unit as a result of the solenoid valve that is controlled by an impermissibly operating pressure with a steep rise from the high pressure via the large outlet cross section of the compressed air flowing from the container,
assumes a high value and thus heavy loads. In the known switch, there is also an intermediate store filled with air at high pressure with the support insulators and the switching chamber. provided on earth potential, from which a filling

Um diese Beanspruchungen zu vermeiden, sieht die leitung zum Reduzierventil im Betriebsdruckbehälter Erfindung vor, daß das Druckreduzierorgan aus 40 führt und der selbst von der Drucklufterzeugungseinem kleinen mit dem mehrfach höherem Druck als anlage mit Luft von dem gleichen hohen Druck gedem Betriebsdruck gefüllten Zwischenspeicher mit speist wird. Dieser Zwischenspeicher ist aber nicht einem so bemessenen Volumen besteht, daß sein In- dem Zwischenspeicher beim Schalter nach der Erfinhalt gerade ausreicht, den nach einer Ausschaltung dung gleichzusetzen, da sein Volumen dem der im Betriebsdruckgasbehälter abgesunkenen Druck 45 üblichen Hochdruckbehälter angepaßt ist und er wieder auf den Betriebsdruck für eine zweite kurz daher die Aufgabe, die der erfindungsgemäß ausnachfolgende Ausschaltung aufzufüllen, und daß gelegte Zwischenspeicher hat, nicht erfüllen kann,
zwischen dem Zwischenspeicher und dem Betriebs- Zur Erläuterung eines Ausführungsbcispielcs der druckgasbehälter ein vom Betriebsdruck gesteuertes Erfindung sei auf die Zeichnung verwiesen.
Macnetventil angeordnet ist. 50 Hier stellt 1 einen Hochspannungs-Druckluft-In order to avoid these stresses, the line to the reducing valve in the operating pressure vessel of the invention provides that the pressure reducing element leads from 40 and is also fed by the compressed air generation of a small intermediate storage tank, which is several times higher than the system with air from the same high pressure as the operating pressure . However, this buffer is not of such a size that its in the buffer at the switch according to the invention is just sufficient to equate to that after a switch-off, since its volume is adapted to the high pressure container that has dropped in the operating pressure gas container and it is up again the operating pressure for a second briefly therefore cannot fulfill the task of filling up the subsequent disconnection according to the invention and that the intermediate storage device has,
between the intermediate store and the operating To explain an exemplary embodiment of the compressed gas container, an invention controlled by the operating pressure, reference is made to the drawing.
Macnet valve is arranged. 50 Here 1 represents a high-voltage compressed air

Ein solcher Zwischenspeicher weist beispielsweise schalter dar, dessen Betriebsdruckbehälter 2 auf einen Inhalt von nur 3 1 auf und ist mit Druckluft Hochspannungspotential angeordnet ist und über den von z. B. 200 atü gefüllt. Sinkt nun der Betriebsdruck Stützisolator 3 mit Druckluft versorgt wird. Der von von z. B. 25 aiü im Schalter um mehrere atü nach der einem Motor 4 angetriebene Kompressor 5 liefert in ersten Ausschaltung ab, so reichen diese 3 1 hoch- 55 einen auf Erdpotential befindlichen Druckluftgespannten Druckes voll aus, den abgesunkenen vorratsbehälter 6 Druckluft von hohem Druck, z. B. Druck wieder auf seine volle Höhe zu bringen. Dabei 200 atü. Daher kann dieser Behälter relativ klein erfolgt der Druckausgleich am Anfang sehr schnell; sein, z. B. als Druckflasche ausgebildet sein. Von die- da er aber nach einer Exponentialfunktion verläuft, sem Behälter 6 gelangt die Druckluft mit praktisch so tritt der vollständige Druckausgleich Vergleichs- 60 dem gleichen Druck in den Zwischenspeicher 7, der weise langsam ein, wodurch man genügend Zeit zur nur ein geringes Volumen besitzt und z, B. als glas-Absteuerung des Auffüllvorganges hat. Bei dem ge- faserverstärkte Polyesterflasche ausgeführt sein kann, ringen Volumen des erfindungsgemäß angeordneten Die Auffüllung des Betriebsdruckbehälters 2 erfolgt Zwischenspeichers spielt die Betätigungszeit des Ab- über ein Magnetventil 9, das geschlossen wird, so- steuerventils dann keine so große Rolle, weil selbst 63 bald ein Kontaktmanometer 8 anzeigt, daß der Beeine etwas zu lange Öffnungszeit lediglich einen triebsdruck erreicht ist. Wenn nach einer Ausschal-Druckanstieg von einigen atü bewirken würde, der tung der Druck in dem Betriebsdruckbehälter 2 ab- für du Sicherheit der Stutzisolatoren ohne Bedeutung gesunken ist, wird von dem Kontaktmanometer 8 dasSuch a buffer has, for example, a switch, the operating pressure vessel 2 of which has a content of only 3 1 and is arranged with compressed air high-voltage potential and via the of z. B. 200 atm filled. If the operating pressure of the post insulator 3 is now supplied with compressed air. The of z. B. 25 aiü in the switch by several atü after a motor 4-driven compressor 5 delivers in the first switch-off, these 3 1 high- 55 a compressed air-tensioned pressure on earth potential is fully sufficient, the sunk reservoir 6 compressed air of high pressure, z . B. Bring pressure back to its full height. Thereby 200 atm. Therefore, this container can be relatively small, the pressure equalization takes place very quickly at the beginning; be e.g. B. be designed as a pressure bottle. From this, however, since it runs according to an exponential function, the compressed air reaches the container 6 with practically so the complete pressure equalization occurs comparison 60 the same pressure in the intermediate storage 7, which is wise slowly, so that there is enough time to only have a small volume and, for example, as a glass shutdown of the filling process. In the case of the fiber-reinforced polyester bottle, the volume of the intermediate storage device arranged in accordance with the invention is not so important, because the operating pressure vessel 2 is filled with the operating time of the control valve, which is closed, because 63 soon a contact manometer 8 indicates that the beeine a little too long opening time has only reached an operating pressure. If, after a switch-off pressure increase of a few atmospheres, the device would cause the pressure in the operating pressure vessel 2 to drop without any significance for the safety of the socket insulators, the contact manometer 8 will do this

Magnetventil 9 angeregt, das daraufhin geöffnet wird und den Inhalt des Zwischenspeichers 7 in den Druckbehälter 2 strömen läßt. Da dei Druck im Betriebsdruckbehälter 2 gegen Ende der Strömung weit weniger steil ansteigt als am Anfang der Strömung, S an dem der Zwischenspeicher 7 noch voll aufgefüllt ist, so braucht der Absteuerzeitpunkt für das Ventil 9 nicht übermäßig genau festgelegte zu sein, ohne daß ein unzulässig hoher Druck im Betriebsdruckbehälter entsteht.Solenoid valve 9 excited, which is then opened and the contents of the buffer 7 in the Pressure vessel 2 can flow. Since the pressure in the operating pressure vessel 2 rises far less steeply towards the end of the current than at the beginning of the current, p at which the intermediate store 7 is still fully filled, the shutdown time for the valve 9 is required not to be overly precisely defined without an inadmissibly high pressure in the operating pressure vessel arises.

In der Verbindungsleitung zwischen dem Behälter 6 und dem Zwischenspeicher 7 ist ein weiteres in der Ruhestellung geöffnetes Magnetventil 10 angeordnet, das mit einer größeren Zeitverzögerung für die Anregung zum Schließen arbeitet. Eine ihm nachgeschaltete Drossel 11 sorgt dafür, daß der Zwischenspeicher nicht zu schnell aufgefüllt und so das Nachströmen von Dpjckluft unmittelbar in den Stützisolator 3 verhindert wird, aber andererseits der Zwischenspeicher innerhalb einer durch Vorschriften ao festgelegten Zeit zwischen zwei Schaltzyklen, z. B. 3 Minuten, wieder aufgefüllt ist. Eine weitere nach dem Zwischenspeicher angeordnete Drossel 12 dient dazu, den Druckanstieg so zu dosieren, daß gefährliche Drücke im Stützisolator 3 vermieden werden ■and die Nachschleusung der Druckluft in den Betriebsdruckbehälter in weniger als der minimalen Kurzunterbrechungszeit, z.B. in weniger als 0,2Sekunden, abgeschlossen ist. Sollte innerhalb der am Mapnetventil 10 eingestellten Verzögerungszeit, z. B. 3 Minuten, am Kontaktmanometer 8 der Enddruck nicht erreicht worden sein, z. B. infolge einer aufgetretenen Undichtigkeit am Schalter, schließt das Ventil 10 und verhindert somit ein ununterbrochenes Arbeiten des Kompressors. Die Drosseln 11 und 12 können auch entfallen, wenn die Durchtrittsquerschnitte in den Magnetventilen 9 und 10 ihnen angepaßt sind.In the connecting line between the container 6 and the intermediate storage 7 is another in the rest position open solenoid valve 10 is arranged, which with a greater time delay for the excitation to close works. A downstream throttle 11 ensures that the buffer not filled up too quickly and so the flow of additional air directly into the post insulator 3 is prevented, but on the other hand the buffer within a by rules ao specified time between two switching cycles, e.g. B. 3 minutes, is replenished. Another after the buffer arranged throttle 12 is used to meter the pressure increase so that dangerous Pressures in the post insulator 3 are avoided ■ and the re-feeding of the compressed air into the operating pressure vessel in less than the minimum short break time, e.g. in less than 0.2 seconds, is completed. Should within the delay time set on the Mapnet valve 10, e.g. B. 3 minutes, at the contact manometer 8 the final pressure has not been reached, z. B. as a result of an occurred Leakage at the switch closes the valve 10 and thus prevents an uninterrupted Working of the compressor. The throttles 11 and 12 can also be omitted if the passage cross-sections in the solenoid valves 9 and 10 are adapted to them.

Das Mapnetventil 9 ist durch ein zusätzliches Magnetventil 14 überbrückt. Dieses Ventil hat einen kleinen Durchtrittsquerschnitt, der ausreicht, geringe Druckabfälle von z. B. 1 bis 2 afü innerhalb des Betriebsdruckbehälters 2 auszugleichen. Solche geringen Druckabfälle können sich bei einer einpoligen Kurzunterbrechung eines dreipoligen Druckluftschalters einstellen oder bei eir.?.m Druckluftschalter mit einer schwachen Beblasung der Schaltstrecke während der Ausschaltung von Betriebsströmen. Schließlich kann der Druck innerhalb des Behälters 2 auch durch gewolltes oder ungewolltes Ausströmen von kleineren Luftmengen geringfügig absinken. Zur Steuerung des Magnetventils 14 dient ein Kontaktmanometer 15, das auch mit dem Kontaktmanometer 8 vereinigt sein kann.The Mapnet valve 9 is bridged by an additional solenoid valve 14. This valve has one small passage cross-section, which is sufficient, low pressure drops of z. B. 1 to 2 afü within the operating pressure vessel 2 balance. Such small pressure drops can occur in the event of a single-pole short interruption of a three-pole compressed air switch or, in the case of a compressed air switch, with a weak blowing of the switching path during the switching off of operating currents. Finally can the pressure inside the container 2 also through deliberate or unintentional outflow of smaller ones Air volumes decrease slightly. A contact manometer 15 is used to control the solenoid valve 14, which can also be combined with the contact manometer 8.

Sollte das Manometer 8 Störungen aufweisen, so sorgt ein Sicherheitsventil 13 dafür, daß ein zu hoher Druck am Schaller rechtzeitig beseitigt wird.If the pressure gauge 8 malfunctions, a safety valve 13 ensures that a too high Pressure on the Schaller is removed in good time.

Claims

Patent claims:

1. Compressed gas switch for high and extremely high voltages with sound chambers supported by supports and pressurized gas containers arranged at high voltage potential, the contents of which are preferably is dimensioned for a switch-off and the filling lines with one at ground potential located pressurized gas reservoir are connected, the pressurized gas from one opposite the Operating pressure contains several times higher pressure via an intermediate reducing device is relaxed to the operating pressure, thereby characterized in that the pressure reducing element consists of a small with the several times higher Pressure than the operating pressure filled intermediate storage (7) with a dimensioned in this way Volume is that its content is just sufficient after a switch-off in the operating pressure gas tank (2) the pressure has dropped back to the operating pressure for a second briefly following To fill up the switch-off, and that a solenoid valve (9) controlled by the operating pressure is arranged between the intermediate store (7) and the operating pressure gas container (2).

2. Switch according to claim 1, characterized in that the intermediate store (7) as glass fiber reinforced Plastic bottle is formed.

3. Switch according to claim 1, characterized in that between the pressurized gas reservoir (6) and the buffer (7) a solenoid valve (lO) responding with a time delay is arranged.

4. Switch according to claim 1 or 2, characterized in that in front of the pipes and after the intermediate store (7) throttles (11, 12) for setting the desired pressure increase are arranged at predetermined times.

5. Switch according to one of claims 1, 3 or 4, characterized in that the passage cross-sections the solenoid valves (9,10) are adapted to the throttles (11,12) and replace the latter.

6. Switch according to claim 1, characterized in that the solenoid valve (9) is bridged by a solenoid valve (14) with a small passage cross section which is responsive to low pressure drops.

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