Schalterbetätigungsventil an einem durch Druckluft angetriebenen elektrischen Schalter Bei bekannten D,ruckluftsteuergeräten für meh rere miteinander zusammenarbeitende, in bestimmter Reihenfolge ,durch Druckluft zu betätigende elek trische Schalter, wie z. B. Trenn-, Leistungs-, Ab zweig- .und Endungsschalter, vorzugsweise für elek trische .Hochspannungsschaltanlagen mit Ein- oder Mehrfachsam@melschienen in Innenraum- bzw.
Frei luftschaltanlagen, werden unter anderem Schalter betätigungsventile verwendet, welche die Druckluft zufuhr zu den Druckliuftantrieb.en der Schalter steuern, @d. h. freigeben oder sperren. Beim Betrieb solcher Schaltanlagen hat es sich gezeigt, dass das Schaltorgan eines Schalters in einer Störstellung, ,d. h. zwischen seiner Ein- bzw. Ausstellung während des Schaltvorganges, stehenbleiben kann, wenn :
die Zufuhr oder Druckluft zum Druekluftantrieb des Schalters vorzeitig unterbrochen wird.
D.ie Erfindung vermeidet diesen Nachteil durch .eine besondere Ausbildung des SchalterbetätigUngs- ventils und bezieht sich daher ruf ein Schalterbetäti- gungsventil an einem :durch Druckluft angetriebenen elektrischen :Schalter mit wenigstens einem Kom mandoorgan und einer Rückmeldecinrichtung zur Meldung einer vollendeten .Schalthandlung, vorzugs weise für Hochspannungsschaltanlagen mit Ein- bzw.
Mehrfachsammelschienen für Innenraum- bzw. Frei luftschaltanlagen. Der oben erwähnte Nachteil wird erfindungsgemäss dadurch behoben, dass das Schalter betätigungsventil mit einem Vorsteuerventil und einem druckluftbetätigten Sperrorgan versehen ist, welches mit dem Vorsteuerventil, mit dem Schalter betätigungsventil und mit der Rückmeldeeinrichtung verbunden ist,
und @dass das Sperrorgan beim Betäti gen des Kommandoorgans vom Vorsteuerventil be tätigt wird und das mit ihm verbundene Schalter- betätigungsventil öffnet und dieses so lange geöffnet hält, .bis .die Rückmeldecinrichtung die vollendete Schalthandlung meldet, worauf das Schalterbetäti- gungsventil geschlossen werden kann.
Es kann ein Hauptfreigabeventil angeordnet sein, welches die Druckluftzufuhr zum Vorsteuerventil in Abhängigkeit von der Betätigung eines Kommandoorgans steuert, so dass das Vorsteuerventil ,im Ruhezustand nicht von der Druckluft beaufschlagt ist.
Das Schalterbe tätigungsventil @dagegen ist dauernd von :der Druck luft beaufschlagt. Das Vorsteuerventil ist zweckmässig miteinem Kommandoorgan der Vorortsteuerung ver bunden, welches mit Kontakten einer Sperre gegen :eine Schaltendoppelbetätigung eines Schaltabzweiges verbunden ist.
Ferner kann eine Feder zwischen Odem Vorsteuerventil und der Doppelbetätigungssperr- cimichtung versehen sein, welche das Wirksamwer den des Vorsteuerventils gegenüber dem Wirksam werden oder Doppelbetätigungssperreinrichtung ein stellbar verzögert. Das Sperrorgan ist vorteilhafter weise - als Kniegelenk mit zwei aneinander angelenk- ten Laschen ausgebildet.
Dabei ist mit Vorteil der Gelenkpunkt des Kniegelenks von einem Antriebs- glied und von einem .Rückstellglied b:eeinflusst und eine Lasche mit Odem Schalterbetätigungsventil ver bunden, während sich die andere Lasche an einem Festpunkt .abstützt. Das Rückstellglied kann von der Rückmeldeeinrichtung ,aber :auch von Hand betätigt werden.
Die Handbetätigung ermöglicht dem Bedie nungspersonal ein Eingreifen in den Ablauf einer Schalthandlung.
Das Sperrorgan kann gleichzeitig .als Verriege- lungs-und als Antriebsglied für das Schalterbetäti- gungsventil ausgebildet .sein. Die Sch.alterbetätigungs- ventile -sind z.
B. dauernd von Druckluft beaufschlagt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in ,der Fig. 1 schematisch dargestellt, welche ,die Ver wendung von zwei Schalterbetätigungsventilen, und zwar von einem Trennereinschaltbetätigungsventil und einem Trennerausschaltbetätigungsventil,
zum Betrieb eines Trenners veranschaulicht. Die Fig. 2 zeigt schematisch ein Druckluftsteuergerät für einen wahlweise an eine von zwei Sammelschienen an schliessbaren Abzweig, :bei dem Sch.alterbetätigungs- ventile gemäss der Erfindung für das Schalten von zwei sammelschienenseitigen Trennschaltern, einem Leistungsschalter und einem abzweigseitigen Trenn und einem Erdungsschalter verwendet, sind.
Gemäss der Fig. 1 wird das Trennmesser 1 des Trennschalters von einer Welle 2 und ider Klaue 3 angetrieben, die mit einer Rolle 4 zusammen arbeitet, welche an der Kolbenstange 5 angeordnet ist. Diese verbindet den Kolben 6 mit dem Kolben 7. Der Schalterantriebszylinder 8 hat eine Entlüftungsöff nung 9 und vier Rohranschlüsse 10 bis 13, von denen die Rohranschlüsse 10 und 11 @die Betriebs druckluft dem Antriebszylinder 8 zu- bzw. von diesem fortführen. Die Rohranschlüsse 12 und 13 führen die Rückmeldeluft dem Rückmeldezylinder 14 zu.
Die Rohrleitungen 10 und 11 sind ebenfalls mit dem Rückmeldezylinder 14 verbunden, in dem der Rüekmeldekolben 15 angeordnet ist. Er ist mit einem Verriegelungshebel 16 gekuppelt, der mit zwei Verriegelungsklinken 17 und 18 zusammenarbeitet und über eine nicht dargestellte Kupplung sowie über die Welle 19 eine Anzeigavorrichtung 20 sowie Schaltfehlerschutz- und Meldekontakte 21a und 21 betätigt. Die Verriegelungsklinken 17 und 18 haben je eine Aussparung 22 und 23.
Sie sind um Bolzen 24 und 25 drehbar und werden von Federn 26 und 27 auf Entriegelungsstössel 28 und 29 gedrückt, die zu Entriegelungskolbern 30 und 31 in Entriegehungs- zylindern 79 und 79a .gehören. Zum Einschalten des Trenners 1 ist ein Einsch.altbetätigungsventil 32 und zum Ausschalten ein Ausschaltbetätigungsventil 33 angeordnet. In den. Gehäusen 34 bzw. 35 der Schal- terbetätigungsventile sind je ein Vorsteuerventil 36 und 37 sowie je ein Sperrorgan 38 und 39 angeord net.
Das Einschaltbetätigungsventil 32 hat zwei Ven tilkammern 40 und 41, welche durch einen Ventil- teller 42 bei geschlossenem Einschaltbetätigungsven- til voneinander getrennt sind, der durch ,die Feder 43 auf den Ventilsitz 44 gedrückt wird. Der Ventil teller 42 ist an einer Ventilstange 45 befestigt, die einen zweiten Ventilteller 46 trägt, der mit dem Ventilsitz 47 zusammen arbeitet, wenn das Sperr organ in Tätigkeit tritt.
Die Ventilkammer 41 ist durch -eine Rohrleitung 48 mit :der Ventilkammer 49 des Ausschaltbetätigungsventils und diese ist durch eine Rohrleitung 50 .mit der Drucklufthauptleitung 51 verbunden. Die beiden Ventilkammern 41 und 49 sind also,dauernd mit Druckluft gefüllt.
Das Vorsteuerventil 36 hat eine Vorsteuerventil- kammer 52 und einen Ventilteller 53, der durch eine Feder 54 auf seinen Ventilsitz gepresst wird. Eine Ventilstange 55 ist mit einem Magnetanker 56 eines Elektromagneten 57 versehen, dessen Erreger spule 57a zu Fernsteuerungszwecken des Vorsteuer ventils 36 über elektrische Leitungen 58 und einen Druckknopf 59 an eine nicht dargestellte elektrische Spannungsquelle gelegt werden kann.
Die Ventilstange 55 des Vorsteuerventils 36 ist mit einer Feder 60 verbunden, die auf ,der anderen Seite mit einer Kommandoorganstange 61 verbunden ist. Zur Vorortbetätigung dienen .die Druckknöpfe 62 und 83 zum Ein- bzw. Ausschalten ,des Trenners 1.
Die Kommandoorganstange 61 trägt :elektrische Kontakte 63a bis 63d und die Kommandoorgan stange 62a :elektrische Kontakte<I>86a</I> bis 86d, welche zu einer Doppelbetätigungssperre gehören bzw. zum Öffnendes Hauptfreigabeventils 82 dienen.
Die Sperrvorrichtung 38 besteht aus einem Knie hebel mit zwei Laschen 64 und 65, die durch einen Bolzen 66 gelenkig miteinander verbunden sind. Die Lasche 6.5 ist ausserdem .durch einen Bolzen 67 mit ,der Ventilstange 45 gelenkig gekuppelt. Die Lasche 64 stützt sich gegen einen Anschlag 68 ab. Zum Antrieb der Kniehebeleinrichtungdient ein Knie hebelantriebskolben 69 im Zylinder 70. Dieser ist idurch eine .Rohrleitung 71 mit ,der Kammer 72 ,des Vorsteuerventils 36 verbunden.
Zur Rückstellung ider Kniehebeleinrichtung :dient ein Kniehebelrück- stellkolben 73 im Zylinder 74. Der Kniehebelrück- stellkolben 73 hat eine Rückführstange 75, die einen Rückstellknopf 76 für Handbetätigung trägt, welcher dazu dient, den Kniehabelrückstellkolben 73 aus seiner Betriebslage in seine Ruhelage zurückzufüh ren. Eine Rückstellfeder 77 zieht nach der Freigabe des Rückstellknopfes diesen in seine Ruhelage zu rück.
Der Kniehebelrückstellzylinder 74 ist durch eine Rohrleitung 78 mit dem Entriegelungszylinder 79 lm Rückmeldeblock 84 und ausserdem durch die Rohrleitung 13 mit dem Schalterantrieb,szylinder 8 verbunden.
Die Vorstewerventilkammer 52 ist durch eine Rohrleitung 80 mit der Vorsteuerventilkammer 81 des Vorsteuerventils 37 des Ausschaltbetätigungs- ventils 33 :und diese :durch eine Rohrleitung 81a mit einem Hauptfreigabeventil 82 verbunden.
Das Hauptfreigabeventil 82 wird von Steuerkontakten 63a bzw. 86a .an den Kommandoorganstangen 61 und 62a beim Betätigen des Druckknopfes 62 für das Einschalten oder des Druckknopfes 83 für das Ausschalten ides Trenners 1 geöffnet, was durch die gestrichelte Linie 83a angedeutet ist. Das Betäti gungsventil für das Ausschalten des Trenners 1 ist analog dem Betätigungsventil für das Einschalten ,des Trenners 1 .ausgebildet und sinngemäss mit den ,anderen Geräten im Druckluftsteuergerät verbunden.
Diese .Schalter- bzw. Trennerbetätigungsventile arbeiten wie folgt: Soll der Trenner 1 eingeschaltet werden, ;so wird z. B. :der :Druckknopf 62 betätigt. Zunächst werden die Kontakte 63a bis 63d der Doppelkommandosperreinrichtung betätigt. Dabei wird zwar die Feder 60 zusammengedrückt und das Vorsteuerventil 36 aber noch nicht geöffnet.
Das Hauptfreigabeventil 82 wird durch Schliessen des Kontaktes<I>63a</I> nur dann .geöffnet, nachdem die Dop pelkommandosperreinrichtung und die Schaltfehler- schutzeinrichtung (Kontakte 21a), geprüft und fest gestellt haben, dass die beabsichtigte Schalthandlung zulässig ist.
Der elektrische Zusammenhang der Kon takte 63a bis<I>63d</I> und der Kontakte 86a bis 86d der Doppelkommandosperre und der Kontakte 21 der Meldeeinrichtung und der Kontakte 21a der Schalt- fehlerschutzeinrichtung ist durch die gestrichelte Li nie 21b angedeutet. .Ist das Hauptfreigabeventil 82 geöffnet worden, so kann Druckluft aus dem Haupt- druckluftrohr 51 durch das Hauptfreigabeventil 82 in die Kammern 81 und 52 :der Vorsteuerventile 36 und 37 eintreten.
Bei weiterem Drücken des Druckknopfes 62 und vollkommen gespannter Feder 60 winddiese die Ventilstange 55 voranscheben und .das Vorsteuerventil 36 öffnen. Nunmehr strömt Druckluft :aus der Vorsteuerventilkammer 52 durch die Rohrleitung 71 hinter den Kniehebelantriebskol- ben 69 der Kniehebelanordnung und drückt den Kniehebel 64, 65 ,in seine gestreckte Lage bzw.
darüber hinaus in seine Sperrlage, wobei der Knie- hebelrückstellkoliben <B>73</B> ebenfalls in seine Arbeits- stellung gebracht wird. Dabei wird die Kolbenstange 45 betätigt und das Ventil 42/44 geöffnet und .das Ventil 46/47 geschlossen.
Nunmehr kann die in der Trennerbetätigungsventilkammer 41 anstehende Druckluft durch die Rohrleitung 85, welche das Trennerbetätigungsventil 39 mit denn Rückmelde- zylinder 14 der Rückmeldeeinrichtung verbindet, in den Raum 86 des Rückmeldezylinders 14 einströ men. Dadurch wird der Rückmeldekolben 15 vor geschoben, bis die Nase 85 des Verriegelungshebels 16 in die Aussparung 22,des Verriegelungshebels 17 einrastet.
Nunmehr kann die Druckluft durch die Rohrleitung 10 in den Raum .87 des Trennerantriebs- zylinders 8 einströmen und d en Trenner 1 schliessen. Die in dem Raum 88 des Trennerantriebszylinders befindliche Druckluft :strömt hierbei durch das Rohr 11, den Raum 89 des Rückmeldezylinders 14, das Rohr 90, die Kammer 91 des Ausschaltbetätigungs- ventils 33 und durch den Raum 3:
8a .der Kniehebel- cinrichtung 38 und die Öffnungen 92 beiderseits von der Stütze 68a in Pfeilrichtung 93 ins Freie. Die vom Kniehebelrückstellkolben verdrängte Luft strömt aus dem Zylinderraum 74 durch das Rohr 78, das Rohr 13 in den .Antriebszylinder 8 und von dort durch die Öffnung 9 ins Freie.
Sobald der Trenner 1 eingeschaltet ist, kann die in dem .inzwischen vergrösserten Raum 87 befind liche Druckluft durch die Rohrleitung 13 in den Entriegelungszylinder 79 hinter den Entriegelungs- kolben 31 gelangen und über den Entriegelungsstössel 29 den Entriegelungshebel 17 anheben, wobei die Feder 27 zusammengedrückt wird. Durch das An heben des .Entriegelungshebels 17 wird der Ansatz 85,
des Verriegelungshebels 16 frei und die Druckluft kann den Rückmeldekolben 15 weiter in die End stellung bewegen. Erst bei dieser Weiterbewegung wird die oben erwähnte nichtdargestellte Kupplung wirksam, so @dass die Welle 19 mitgenommen wird. Erst jetzt, also nach vollendeter Schalthandlung, nimmt die Anzeigevorrichtung 20 die neue Anzeige- stellung ein.
Ausserdem werden die Rückmeldekon- takte 21 und Sohaltfehlerschutzkontakte 21a betätigt.
Ferner kann die Rückmeldeluft durch das Rohr 13 ,und durch die Rohrleitung 78 in den Kniehebel- rückmeldezylinder 74 hinter den Kniehebelrückstell- kolben 73 treten, welcher @die Kniehebel 64, 65 in ihre gezeichnete Ruhelage zurückdrückt. Nun mehr kann die Feder 43 .das Esnschaltbetätigungs- ventil 42, 44 wieder schliessen.
Die Druckluftzufuhr zum Rückmelde- und Antriebszylinder sowie zum Entriegelungszylinder und Kniehebelrückstellzylinder ist dadurch unterbrochen.
Sollte in der Zwischenzeit ein anderes Kommando gegeben worden :sein, so wird die Ausführung dieser Schalthandlung nicht unterbrochen, weil das Ein schaltbetätigungsventil 42, 44 durch das Sperrorgan 38 in ,seiner ,geöffneten Stellung bis zur vollendeten Schalthandlung festgehalten wurde.
Beim Ausschalten ides Trenners 1 wird z. B. ;der Druckknopf 83 betätigt. Es laufen die einzelnen Schaltvorgänge in .analoger Weise, wie beim Ein schalten des Schalters auf der .Einschaltseite jetzt auf der Ausschaltseite, .ab.
Bei einer Fernbetätigung des Trenners 1 wird ider Druckknopf 59 für das Einschalten und der Druckknopf 94 für das Ausschalten benutzt.
Dabei wird zuerst das Vorsteuerventil 36 ,bzw. 37 geöffnet, dann betätigt die Feder 60 bzw. 102 die Kontakte 63a bis 63d bzw. 86a bis 86d. Sind,die Vorausset zungen für die beabsichtigte Schaltung vorhanden, dann wird das Hauptfreigabeventil 82 geöffnet, und die Vorgänge laufen in der oben beschriebenen Weise ab.
Diese Schalterbetätigungsventile sind vorteilhaf- terweise so ausgebildet, @dass sie sich .mit weiteren Schalterbetätigungs- und auch :
anderen Ventilen leicht zu einem Druckluftsteuergerät 101, siehe Fig. 2, zusammenbauen lassen, die ein Druckluftsteuergerät für einen ,Abzweig 95 schematisch darstellt, der an eine von zwei Sammelschlenen 96, 97 wahlweise angeschlossen oder mit der Erde 98 verbunden wer ,den :
kann. Mit 99 ist das Symbol eines Leistungs- ,schalters und mit 20 sind die Symbole von Trennern bezeichnet, vgl. .auch die Fig. 1. Die Druckknöpfe 62 und 83 sowie (die Wellen 19, vgl. Fig. 1, sind ebenfalls in der Fig. 2 angedeutet.
In ider Fig. 1 sind mit 100,elektrische Leitungen bezeichnet, welche zu edenentsprechenden Kontakten der drei anderen Schalterbetätigungsventtile, also des Leistungsschalters ,und dem abzweigseitigen Trenner und dem Erdungstrenner, führen.