192364. lajstromszámú szabadalom • Gáznyomásos kapcsoló
1 192.364 2 érintkező van, továbbá egy 9 kompresszor dugattyúból, amelynek felfelé nyúló hengeres, a 8a mozgó érintkező elem 9a főérintkezőjeként működő folytatása van, amelybe egy 10 szigetelő fúvóka, a 9 kompresszor dugattyú és a 9a főérintkező együttesen 10a oltókamra házat képez és a 8 ívelő érintkezőt koaxiálisán körülvevő 11 hevítő teret határol. A 4 homlokfal, az 5 üreges henger, a 7 tengely és a 9 kompresszor dugattyú együttesen 12 kompresszió teret határol. Ez a 12 kompresszió tér a 4 homlokfalba szerelt 12a visszacsapó szelepen keresztül egy 13 expanziós tér felől gázzal feltölthető és a 9 kompreszszor dugattyúba szerelt 14 visszacsapó szelepen keresztül gáztalanítható. Amennyiben a 12 kompresszió térben a nyomás egy meghatározott értéket túllép, működésbe lép egy 30 túlnyomás szelep, amely lehetővé teszi a felesleges nyomás távozását a 13 expanziós térbe. Ezenkívül a 7 tengelyben több 15 első horony és 16 második horony van kiképezve, amelyek esetenként a 12 kompresszió teret a 13 expanziós térrel rövid időre összekötve gáztalanítják. Ezek a 15, 16 első és második hornyok axiális irányban terjeszkednek, és annak érdekében, hogy egy felettük sikló dugattyúgyűrű mechanikus igénybevétele kis értéken tartható legyen, mélységük szélességüknél nagyobbra van kialakítva. A hornyok eltérő hosszúságúak is lehetnek, továbbá legalább részben az üreges henger belső falában is ki lehetnek alakítva. Bekapcsolt állapotban a 8 ívelő érintkező és a 10a oltókamra házat kifelé határoló 9a főérintkező a 2 csatlakozó fedéllel villamosán vezetőképesen összekötött 17a álló érintkező elem tömören kialakított 17 ívelő érintkezőjével, ill. üregesen kialakított 18 főérintkezőjével érintkezik. Ennek a gáznyomásos kapcsolónak a fő áramútja a 2 csatlakozó fedéltől a 18 és 9a főérintkezőkön át a 9 kompresszor dugattyúba és tovább a 7 tengelyen keresztül egy további csatlakozó fedéllel ellátott, itt nem ábrázolt csatlakozóhoz vezet. A találmány működését a továbbiakban először az 1. ábra kapcsán ismertetjük részletesebben. Bekapcsolt helyzetben (az i. ábra bal oldala) a 12 kompresszió tér a 15 első hornyokon keresztül össze van kötve a 13 expanziós térrel és az oltógáz nyomása a két térben a 15 első hornyokon keresztül ki tud egyenlítődni. Alternatív lehetőségként ez a nyomáskiegyenlítődés az üreges henger fenekébe beépített 12a visszacsapó szelepen keresztül is bekövetkezhet. Kikapcsoláskor a kapcsoló hajtás hat a 6 kompresszor tolattyúra és lefelé gyorsítja. Amikor a 9a főérintkező elválik a 18 főérintkezőtől, a fő áramút megszakad és az áram a teljesítmény áramkör 8, 17 ívelső érintkezőire kommutál, amely áramkör 2 csatlakozó fedéltől a 17 és 8 ívelő érintkezőkön át a 7 tengelyig vezet. ' Ezt követően megtörténik a 8 és 17 ívelő érintkezők szétválása és a 8 és 17 ívelő érintkezők között fellép egy itt nem ábrázolt ív. Az ív a 11 hevítő térben felhevíti az oltógázt és nagyobb nyomásszintre emeli, miközben az ionizált és elszennyeződött gáz egy része az üreges 8 ívelő érintkező és az üreges 7 tengely belsejében lévő 32 kifúvó csatornán keresztül az ív zónájából eltávozik. Kis íváramoknál az ívenergia esetenként nem elegendő a gáznyomás kellő mértékű megnövelésére a 11 hevítő térben. Ezért van egy járulékos, az ívtől függetlent sűrítő szerkezet előirányozva a sűrített oltógáz előállítására és ezért a 32 kifúvó csatorna hosszának, amely a 8 ívelő érintkezőnek a 17 ívelő érintkező felé néző szabad vége és a 7 tengelyben levő 33 nyílások közé esik, amely utóbbiakon keresztül a 32 kifúvó csatorna a 13 expanziós térbe torkollik, a megfelelő méretezésével gondokodunk arról, hogy az ívképződés kezdeti szakaszában a felhevített oltógáznak csak egy kis része távozhassák. A járulékos sűrítő szerkezet 12 kompresszió terében a 6 kompresszor tolattyú löketének függvényéban történik a sűrített oltógáz előállítása. A kikapcsolási mozgás kezdetén a viszonylag rövid 15 első hornyok gondoskodnak arról, hogy a 12 kompresszió térből egy kevés oltógáz távozhassák, úgy hogy a kompresszió nyomás valamelyest késleltetve alakul ki és sűrített oltógáz csak akkor áll rendelkezésre, amikor az ív fúvatása kívánatos. Ugyanakkor a 32 kifúvó csatorna hosszának megfelelő méretezésével elérjük, hogy már viszonylag kis íváramoknál is felhevitett oltógáz kerül all hevítő térbe és nem távozik el már a felhevítése fázisban .teljes egészében a 32 kifúvó csatornán át a 13 expanziós térbe. A 32 kifúvó csatorna megfelelő hosszmérete c/32 f és a c/3 f között lehet, ahol a c a hangsebesség a betöltési állapotú oltógázban és f a kikapcsolandó áram hálózati frekvenciája. Bebizonyosodott, hogy üyen méretezés esetén az oltógáz kiáramlása az ív zónájából a 13 expanziós térbe kis íváramok esetén meg van nehezítve. Ezt az okozhatja, hogy ilyen módon méretezett kifúvó csatorna esetén a 32 kifúvó csatornában lévő hideg oltógáz megakadályozza az ív zónájában levő felhevített oltógáz kiáramlását és elősegíti a felhevített oltógáz beáramlását a 11 hevítő térbe. Az ív felhevítési fázisában ugyanis az ívzónában c hangsebességgel terjedő nyomáshullám alakul ki az oltógázban, amely a 32 kifúvó csatornában fut végig és a 32 kifúvó csatorna hosszának megfelelő méretezése esetén annak a 13 expanziós csatorna nyitott végén nyomáscsökkenés hullám alakjában visszaverődik olyan módon, hogy a visszavert nyomáscsökkenés hullám hozzávetőleg az áram nullaátmenet időpontjában érkezik vissza az ívzónába. Ha a 11 hevítő térben lévő oltógáz nyomása mégsem lenne elegendő az ív kielégítő fúvására, akkor a 12 kompresszió térben előállított megnövelt nyomású oltógáz nagyon rövid úton a 14 visszacsapó szelepen keresztül követlenül a 11 hevítő térbe áramlik. A 11 hevítő térben lévő sűrített oltógáz az áram nuilátmenethez közeledésekor az oltó zónába jut és mihelyt az álló 17 ívelő érintkező egy 34 nyílást szabaddá tett a 10a oltókamra házban, az ív kétszeres és ezáltal különösen előnyös fúvását okozza. A tulajdonképpeni kompresszió folyamat alatt a hornyok fedettek és ezért hatástalanok. Lehetséges azonba, hogy a hajtás jelleggörbéjétől függően a kompresszió folyamata alatt nyomás csúcsok léphetnek fel. Ezek azonban a hajtás megerősítése nélkül ellenőrzés alatt tarthatók a 30 túlnyomás szeleppel és/vagy aló második hornyok viszonylag nagymértékű meghosszabbításával egészen közel a 15 első hornyokig. Közvetlenül a kikapcsolási helyzet előtt, olyan löket tartományban, ahol az ív már el van oltva és ahol emiatt már nincs szükség fúvásra, a maradék kompresszió nyomást a 16 második hornyokon keresztül a 13 expenziós térbe vezetjük. Ezen intézkedéssel a kapcsoló hajtás energiszükséglete és emiatt maga a hajtás is különösen kicsire választható. Amikor nagyon nagy kikapcsolási áramokat kell megszakítani, akkor a 11 hevítő térben igen nagy giz-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
