DE1207991B - Einrichtung fuer Blasventile bei Druckgasschaltern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIh

Deutsche KL: 21c-35/10

Nummer: 1207 991

Aktenzeichen: A 46256 VIII d/21 c

Anmeldetag: 8. Juni 1964

Auslegetag: 30. Dezember 1965

ίο

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für in unmittelbarer Nähe der Schaltstücke von Druckgasleistungsschaltern angeordnete Blasventile, bei welcher das Blasventil ein rohrförmiges, bewegliches Ventilorgan enthält, das mit dem beweglichen Schaltstück formschlüssig verbunden ist und mit einem ringförmigen Ventilteller zusammenwirkt, wobei das Innere des Ventilorgans in Schließstellung unter einem niedrigeren Druck als der das Ventilorgan außen umgebende Raum steht.

Bei Druckgasschaltern ist es bekannt, das Blasventil in unmittelbarer Nähe der Schaltstücke anzuordnen, um die Beblasung der sich beim Ausschalten trennenden Schaltstücke und des dabei entstehenden Lichtbogens möglichst unverzögert einzuleiten. Hierzu wird das bewegliche Ventilorgan mit dem beweglichen Schaltstück formschlüssig verbunden und beide durch eine gemeinsame Antriebseinrichtung betätigt. Es hat sich dabei als sehr zweckmäßig ergeben, das bewegliche Ventilorgan ao rohrförmig auszubilden und das bewegliche Schaltstück ζ. B. in Form eines aus mehreren Kontaktfingern bestehenden Tulpenkontaktes im Inneren des beweglichen Ventilorgans anzuordnen und als Überbrückungsschaltstück zum Verbinden bzw. Trennen zweier feststehender Düsenrohre vorzusehen. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß sich die Ventil- und Kontakteinrichtung in einer ständig mit Druckgas gefüllten Schaltkammer befindet und daß in Schließstellung das Innere des Ventilorgans und der Düsenrohre unter einem niedrigeren Druck als derjenige in der Schaltkammer steht bzw. überhaupt mit dem Freien verbunden ist. Bei der bekannten Ausführung ist der mit dem beweglichen Ventilorgan zusammenwirkende Ventilsitz als feststehender Ventilteller ausgebildet, welcher z. B. mit einem der Düsenrohre fest verbunden ist. Das bewegliche Ventilorgan besitzt einen Antriebskolben, dessen eine Seite zum öffnen entlüftet wird, wobei dann das Ventilorgan durch den auf der anderen Seite anstehenden Schaltkammerdruck in Öffnungsrichtung bewegt wird. Die Anordnung besitzt jedoch noch einen gewissen Nachteil, welcher darin besteht, daß in der Startphase der Öffnungsbewegung nur eine verhältnismäßig kleine wirksame Antriebsfläche vorhanden ist und damit eine kleine Antriebskraft auf das bewegliche Ventilorgan ausgeübt wird. Bei modernen Druckgasschaltern ist man jedoch bestrebt, eine sehr rasche Schaltstücköffnung zu erreichen, wobei insbesondere auch im Augenblick der Kontakttrennung schon eine mögliche große Geschwindigkeit des bewegten Schaltstückes erwünscht ist.

Einrichtung für Blasventile bei Druckgasschaltern

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden

(Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,

München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Salvatore Giammona, Nußbäumen;

Ruhi Utku, Baden (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 25. Mai 1964 (6812)

Diese Forderung läßt sich für Druckgasschalter, bei denen der bewegliche Kontakt mit dem beweglichen Teil des Blasventils verbunden ist, erfindungsgemäß dadurch in einfacher Weise erreichen, daß der Ventilteller in Bewegungsrichtung des Ventilorgans verschiebbar gelagert ist und einen in Schließstellung wirksamen ersten Kolben aufweist, welcher als Startkolben während des ersten Teilhubes der Öffnungsbewegung zur zusätzlichen Beschleunigung des Ventilorgans dient, und daß der Ventilteller einen zweiten Kolben besitzt, welcher nach dem Öffnen des Blasventils die Rückführung des Ventiltellers in seine Ausgangslage bewirkt. Auf diese Weise ergeben sich einerseits sehr kurze Ausschaltzeiten des Schalters, andererseits werden das Dichtungselement und der Ventilsitz des Blasventils weitgehend gegen die vom Lichtbogen herrührenden schädlichen Einwirkungen geschützt.

An Hand der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wiedergibt, wird letztere im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung sind die feststehenden Düsenrohre mit 1, 2 bezeichnet, welche in an sich bekannter Weise innerhalb einer nicht näher dargestellten Schaltkammer angeordnet sind. Das Düsenrohr 1 ist von dem Führungszylinder 3 umgeben, wobei zwischen den beiden Teilen 1, 3 das rohrförmige bewegliche Ventilorgan 4 mit seinem Antriebskolben Aa gleitend geführt ist. Die Schließfeder 5 stützt sich einerseits gegen den Kolben 4 a und andererseits gegen ein

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nicht näher gezeichnetes festes Widerlager ab. Der oberhalb des Kolbens 4 a befindliche Raum 6 dient als Steuerraum, welcher in an sich bekannter Weise über ein Steuerventil zum Schließen des Blasventils mit Druckgas gefüllt und zum Öffnen entleert wird. Mit 7 ist ein Kontaktfinger bezeichnet, deren mehrere am Umfang verteilt angeordnet sind und mittels der Federn 8 in bekannter Weise zusammengepreßt werden und so einen tulpenförmigen Kontaktkorb bilden. Die Kontaktfinger 7 sind innerhalb des Ventilorgans 4 angeordnet und mit letzterem über die Vorsprünge la formschlüssig verbunden. Das Ventilorgan 4 ist an seinem unteren Ende als Ventilsitz 4 b, ausgebildet, welcher mit dem im ringförmigen Ventilteller 9 eingebetteten Dichtungsring 10 zusammenwirkt. Der Ventilteller 9 besitzt einen ersten Kolben 9 a, welcher auf dem Düsenrohr 2 dicht gleitend gelagert ist, sowie einen zweiten Kolben 9 b, welcher in die ringförmige Aussparung la eingreift. Die untere Seite des Kolbens 9b ist über den Kanal 2ö im Düsenrohr 2 mit dem Freien verbunden.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: In der gezeichneten Lage ist das Blasventil geschlossen, wobei das Ventilorgan 4 mit seinem Ventilsitz 4b gegen den Dichtungsring 10 gepreßt wird. Dies geschieht dadurch, daß durch den im Raum 6 herrschenden Steuerdruck das Ventilorgan 4 nach unten gedrückt wird, wobei als wirksame Fläche die von den beiden Durchmessern d_v d.₂ begrenzte Kreisringfläche maßgebend ist, da die zwischen den Durchmessern d₃, d₂ eingeschlossene Kreisringfläche, welche von dem im umgebenden Raum 11 herrschenden Gasdruck beaufschlagt wird, eine auf das Ventilorgan 4 nach oben wirkende Kraftkomponente ergibt. Hierbei ist der Einfachheit halber angenommen, daß die Drücke in den Räumen 6 und 11 gleich sind und das Innere des Ventilorgans 4 sowie der Düsenrohre 1, 2 z. B. unter Atmosphärendruck stehen. In analoger Weise wird auf den Ventilteller 9 eine nach oben gerichtete Kraft ausgeübt, welche sich aus dem Druck im Raum 11 und der zwischen den Durchmessern d(, d₂ eingeschlossenen Kreisringfläche des Kolbens 9 a ergibt. Im gewählten Ausführungsbeispiel ist d_t = d_t', so daß sich das aus den Teilen 4 und 9 bestehende System nach außen im pneumatischen Gleichgewicht befindet. Die Teile 4 und 9 werden dabei durch die Feder 5 in der unteren Grenzlage gehalten, welche durch Anschlag des Kolbens 9 b an der unteren Stirnfläche der Aussparung 2 a bestimmt ist. Zum Öffnen des Blasventils wird der Raum 6 entlüftet. Hierbei setzt sich das System Ventilorgan—Ventilteller sehr rasch in Bewegung, weil schon nach einem verhältnismäßig geringen Duckabfall im Raum 6 ein genügender Kraftüberschuß nach oben entsteht, welcher sich aus dem Druckunterschied in den Räumen 11 und 6 mal der von den Durchmessern d_? und <2/ (= CU₁) eingeschlossenen großen Kreisringfläche ergibt. In der ersten Bewegungsphase wirkt der Ventilteller 9 vermöge seines Kolbens 9 a somit als Starthilfe zur Beschleunigung des Ventilorgans 4 innerhalb des Führungszylinders 3. Dies geschieht während des ersten Teilhubes, welcher dadurch begrenzt ist, daß der Kolben 9 b bei seiner Aufwärtsbewegung dann mit seiner oberen Fläche gegen die obere Stirnfläche der Aussparung la anschlägt. Im weiteren Bewegungsverlauf hebt sich sodann der Ventilsitz 4 b vom Dichtungsring 10 ab, so daß nunmehr das Druckgas aus dem Raum 11 an die Schaltstelle gelangen kann. Dabei gelangt das Druckgas gleichzeitig auf die obere Fläche des Kolbens 9 b, wodurch der Ventilteller 9 rasch wieder in seine untere Grenzlage zurückgeführt wird, da der Kolben 9 b auf seiner unteren Seite durch den Kanal 2 b mit dem Freien verbunden ist. Dieser Rücklauf des Ventiltellers 9 hat einerseits den Vorteil, daß damit die Dichtung schnell außerhalb der Zone gebracht wird, in welcher sie sonst durch Lichtbogeneinwirkung, Metallspritzer u. dgl. gefährdet wäre, andererseits wird der Zuführungsquerschnitt für das Löschgas zur Schaltstrecke in sehr erwünschter Weise zusätzlich rasch vergrößert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung für ein in unmittelbarer Nähe der Schaltstücke von Druckgasleistungsschaltern angeordnetes Blasventil, welches ein rohrförmiges, bewegliches Ventilorgan enthält, das mit dem beweglichen Schaltstück formschlüssig verbunden ist und mit einem ringförmigen Ventilteller zusammenwirkt, wobei das Innere des Ventilorgans in Schließstellung unter einem niedrigeren Druck als der das Ventilorgan außen umgebende Raum steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (10) in der Bewegungsrichtung des beweglichen Ventilorgans verschiebbar gelagert ist und einen in Schließstellung wirksamen ersten Kolben (9 a) aufweist, welcher als Startkolben während des ersten Teilhubes der Öffnungsbewegung zur zusätzlichen Beschleunigung des Ventilorgans dient, und daß der Ventilteller einen zweiten Kolben (9 b) besitzt, welcher nach dem öffnen des Blasventils die Rückführung des Ventiltellers in seine Ausgangslage bewirkt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller auf dem ihm zugeordneten Schaltstück dicht gleitend gelagert ist und sein zweiter Kolben (9 b) in eine Aussparung des Schaltstückes eingreift, welche auf der dem Ventilorgan abgekehrten Seite über einen Kanal ständig mit dem Freien verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben zugleich als Anschlag für die Ventiltellerbewegungen dient.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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