<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Peregasschakelaar,
De uitvinding heeft betrekking op een persgasschake- laar met een met blusgas onder druk gevulde of vulbare scha- kelkamer, waarin zich ten minste één vaat contact en één daarmede samenwerkend, axiaal beweegbaar, busvormig contact bevinden, van welke contacten er ten minste één voorzien is
<Desc/Clms Page number 2>
van of aangesloten is aan een centraal kanaal voor de afvoer van blusgas tijdens het uitschakelproces en welk beweegbare buscontact in de ingeschakelde toestand van de schakelaar met een naar het vaste oohtaot gekeerd einddeel om een axiaal uitstekend deel van het vaste contact heen grijpt en met een ringvormig klepvlak gasdicht tegen een ringvormige zitting van het vaste contact is gedrukt en daardoor de door het be- weegbare buscontact omgeven ruimte en het daaraan aanslui- tende afvoerkanaal van de sohakelkamer
gescheiden houdt.
Een persgasschakelaar van deze soort is bekend uit het franse octrooischrift 1.361.732. Bij deze schakelaar grijpt het beweegbare buscontact met daarin aangebrachte verende con- tactorganen om het als oontaotvlak dienende buitenoppervlak van het axiaal uitstekende deel van het vaste contact.
Deze constructie heeft het bezwaar, dat tijdens het uitschakel- proces de schakelboog enige tijd tussen de oontactvlakken van de oontaotorganen en het vaste contact blijft staan, om- dat, wanneer het beweegbare contact zich van het vaste con- tact verwijdert, het uit de sohakelkamer naar het afvoerka- naal of de afvoerkanalen stromende blusgas de sohakelboog langs de binnenzijde dus langs de contactvlakken van die contactorganen naar een axiaal uitstekend deel van de vaste drager van het beweegbare contaot drijft. Dit kan leiden tot inbranden van de contaotvlakken.
De'uitvinding beoogt een persgasachakelaar te verschaf- fen, waarbij de mogelijkheid van inbranden van de oontaotvlak- ken sterk is verminderd, doordat de schakelboog ogenblikke- lijk van de contactvlakken af naar andere vlakken van de sa- @ menwerkende contacten wordt geblazen, waar het inbranden, zo dit optreedt, geen schadelijke gevolgen heeft.
Zij bestaat hierin, dat in de ingeschakelde toestand van de schakelaar het einddeel van het beweegbare buscontact het axiaal uitste- kende deel van het vaste contact onder vrijlating van een
<Desc/Clms Page number 3>
ringvormige spleet omgeeft en de samenwerkende oontaotvlakken voor de elektrisch geleidende verbinding tussen beide con- tacten zich radiaal buiten dat einddeel van het buscontact bevinden.
Verwijdert bij deze schakelaar het beweegbare con- tact zich van het vaste contact, dan treedt vrijwel onmiddel- lijk een toestand op, waarin de spanningsgradient tussen de contactvlakken eerst gelijk wordt aan en daarna kleiner wordt dan die in de spleet tussen beide contacten, zodat de tussen de contaotvlakken getrokken boog terstond door het langs de contactvlakken en vervolgens door die spleet stromende blus- gas in die spleet en van daar naar het afvoerkanaal of de af- voerkanalen wordt gedreven en geblust wordt.
De optredende lusvorming van de schakelboog werkt mede om die boog van de contactvlakken in de spleet tussen @ schakelcontacten te drijven. Brandplekken op de die spleet begrenzende vlakken van de contacten hebben geen schadelijke invloed op de scha- kelbewegingen, daar die vlakken op enige afstand langs elkan- der bewegen en dus niet over elkander heen behoeven te schui- ven.
Daar de de spleet begrenzende vlakken van de samen- werkende contacten niet voor de elektrisch geleidende ver- binding tussen de contacten dienen, kunnen met voordeel het einddeel van het beweegbare buscontact aan zijn eindvlak en zijn binnenzijde en het axiaal uitstekende deel van het vaste contact aan zijn eindvlak en zijn buitenzijde met tegen de schakelboog bestand materiaal zijn bekleed.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening ; daarinis fig. 1 een axiale doorsnede van een deel van een pers- gasschakelaar volgens de uitvinding en fig. 2 op grotere schaal een detail van de schakel- contacten van die schakelaar tijdens het uitschakelprooes.
De schakelaar volgens de tekening dient slechts voor
<Desc/Clms Page number 4>
het onder alle omstandigheden verbreken van de stroomkring, In die stroomkring is hij in serie met een scheidingsschake- laar voor het onderbroken houden en het sluiten van de stroom- kring opgenomen. Deze scheidingsschakelaar is niet getekend.
Met 1 is een metalen vat aangeduid, waarin het scha- kelelement, bestaande uit een vast contactblok 2 met vaste verende contactvingers 3 en een vaste contactdrager 4 met een axiaal beweegbaar, busvormig contact 5, geisoleerd door buizen 6, 7, 8 van isolatiemateriaal is aangebracht. Het contactblok 2 ende contactvingers 3 vormen het vaste contact van de schakelaar. Het contactblok 2 is aangesloten aan een door een isolerende buis 9 geisolserd door de wand van het vat heengevoerde verbindingsgeleider 10. De contactdrager 4 van het beweegbare contact 5 is verbonden met een tweede ver- bindingsgeleider 11, die door een isolerende buis 12 geiso- leerd door de wand van het vat heengevoerd is.
De contact- drager 4 is uitgevoerd als een pneumatische cilinder, waarin zich een met het buscontact 5 verbonden zuiger 13 bevindt.
Deze zuiger is belast door een veer 14, die het beweegbare contact 5 naar het vaste contact 2, 3 drijft. Aan de contact drager 4 bevestigde contactvingers 15 zorgen voor een blijven- de elektrisch geleidende verbinding tussen het buscontact 5 en de contactdrager 4.
Het oontactblok 2 is van een axiaal uitstekend deel 16 voorzien, waarin zich een centraal kanaal 17 voor de afvoer van blusgas naar buiten bevindt. Dit kanaal 17 is aangesloten aan een buis 18 van isolatiemateriaal, die in open verbinding met de buitenlucht kan staan. Ook de contactdrager 4 is van een axiaal buisvormig deel 19 met een gasafvoerkanaal 20 voor- zien, dat aan een naar buiten leidende buis 21 van isolatie- materiaal is aangesloten. De afvoerkanalen 17 en 20 monden uit in de door het buscontact 5 omgeven ruimte 22 en bevatten inwendig afbrandstiften 23, 24.
<Desc/Clms Page number 5>
In de gesloten toestand van de schakelaar wordt het buscontaot 5 met een door een pakkingring 25 gevormd klep- vlak tegen een aan het contactblok 2 gevormde zittingrand 26 gedrukt. De ruimte 27 tussen het schakelelement en het vat 1 is met blusgas onder druk gevuld en zij staat door openingen 28 met de schakelkamer 29 binnen het schakelelement en door een nauw kanaal 30 met de cilinderruimte 31 onder de zuiger 13 in verbinding. Het buscontact 5 wordt dus zowel door de veer 14 als door de druk van het blusgas in de ruimte 27 in de ingeschakelde stand gehouden. In die stand sluit dat con- tact de ruimten 27 en 29 gasdicht van de ruimte 22 en de gas- afvoerkanalen 17 en 20 af, zodat geen blusgas kan ontwijken.
Voor het uitschakelen is in de bodem van de cilinder- ruimte 31 een ruime opening 32 aanwezig, die door een klep 33 is gesloten en door een zuiger 34, waarmede de klep 33 ver- bonden is, kan worden geopend. Door het onder druk zetten'van de ruimte 35 tussen de isolerende buizen 8 en 21 wordt de klep 33 geopend. Door het openen van de ruime opening 32 daalt de druk in de cilinderruimte 31 snel en wordt het busoontact 5 door de druk van het blusgas in de ruimte 27 en de ochakel- kamer 29 snel omlaag gedreven, zodat de verbinding tussen de samenwerkende contacten 2,3 en 5 wordt verbroken.
Volgens de uitvinding grijpt in de ingeschakelde toe- stands dat wil zeggen de rusttoestand) van de schakelaar het buscontact 5 met zijn einddeel 5a met ruime speling om het axiaal uitstekende deel 16 van het contaotblok 2, zodat tus- sen het einddeel 5a van het buscontact 5 en het deel 16 van het blok 2 een ringvormige spleet 36 aanwezig is. De eindvlak- ken en de naar elkander gekeerde, despleet 36 begrenzende vlakken van het deel 5a van het buscontant 5 en het deel 16 van het blok 2 zijn bekleed met een laag 37, 38 van tegen de schakelboog goed bestand materiaal. De contactvingers 3 liggen tegen het buitenoppervlak van het einddeel 5a van het
<Desc/Clms Page number 6>
buscontaot 5 aan.
Uit fig. 2 blijkt, hoe de schakelboog zich tijdens het uitschakelprocee gedraagt. Zodra het einddeel 5a van het beweegbare buscontact 5 de contactvingers 3 verlaat. wordt tuseen het buscontact en die vingers een boog getrokken.
Tevens wordt een sterke stroom blusgas door de ontstane spleet geblazen. Door deze stroom blusgas zet de lus van de boog zeer snel uit, wat tot gevolg heeft, dat de boog terstond na het - verbreken van de stroomkring overspringt op de bekleding 38 van het axiaal uitstekende deel 16 van het contactblok 2. De boog komt dan te staan in de spleet 36 tussen de bekleedsels
37 en 38 van het einddeel 5a van het buscontact 5 en het deel
16 van het contactblok 2. Daarna zet de boog naar binnen toe uit en wordt hij van de contacten 5a, 37 en 16, 38 at op de af- brandstiften 23, 24 geblazen, waarna hij geblust wordt.
De schakelboog bereikt bij deze constructie nooit het uitwendige oontactvlak van het deel 5a van het buscontact 5 en hij springt zo snel van de contactvingers 3 over op de beklede wand 38 van het deel 16 van het oontactblok 2, dat hij niet lang genoeg op de oontactvingers 3 staat om deze in te branden. De contact- vlakken van de schakelaar blijven dus onder alle omstandig- heden schoon. Mochten de bekleedsels 37 en 38 toch inbranden, dan wordt daardoor de schakelbeweging van het busoontaot niet be nvloed. Omdat de spleet 36 tussen de bekleedsels 37 en 38 voorkomt, dat de brandplekken over elkander heenschuiven.
Opgemerkt wordt, dat de bekleedsels 37 en 38 ook ach- terwege kunnen blijven. Voorts is het niet nodig, dat beide contacten van een gasafvoerkanaal zijn voorzien. Tenslotte kan het buscontact door blusgas, dat pas even v66r het uit- schakelproces in de schakelkamer 29 wordt toegelaten, of me- chanisch worden aangedreven.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
Peregas switch,
The invention relates to a compressed gas switch having a pressurized extinguishing gas or fillable switching chamber, in which there are at least one vascular contact and one cooperating, axially movable, sleeve-shaped contact, at least one of which contacts is provided.
<Desc / Clms Page number 2>
of or connected to a central channel for the discharge of extinguishing gas during the switch-off process and which movable socket contact, in the switched-on state of the switch, with an end portion turned towards the fixed eye, engages around an axially protruding part of the fixed contact and with an annular valve face is pressed gas-tight against an annular seat of the fixed contact and thereby the space surrounded by the movable socket contact and the connecting discharge channel of the switching chamber
keep separate.
A compressed gas switch of this type is known from French patent specification 1,361,732. In this switch the movable socket contact with resilient contact members arranged therein engages around the outer surface of the axially protruding part of the fixed contact serving as the contact surface.
This construction has the drawback that during the switch-off process the switching arc remains for some time between the contact surfaces of the contactors and the fixed contact, because when the movable contact moves away from the fixed contact, it leaves the switching chamber. extinguishing gas flowing towards the discharge channel or channels drives the switching arc along the inside, thus along the contact surfaces of said contact members towards an axially protruding part of the fixed support of the movable contact. This can lead to burn-in of the contact surfaces.
The object of the invention is to provide a compressed gas switch in which the possibility of burning-in of the contact surfaces is greatly reduced by the fact that the switching arc is blown instantaneously from the contact surfaces to other surfaces of the cooperating contacts, where the Burn-in, if this occurs, has no harmful consequences.
It consists in that, in the switched-on state of the switch, the end part of the movable socket contact the axially protruding part of the fixed contact, with the release of a
<Desc / Clms Page number 3>
an annular gap and the cooperating contact surfaces for the electrically conductive connection between both contacts are radially outside that end portion of the socket contact.
When the movable contact moves away from the fixed contact in this switch, a state occurs almost immediately in which the voltage gradient between the contact surfaces first becomes equal to and then becomes smaller than that in the gap between the two contacts, so that the Arc drawn between the contact surfaces immediately by the extinguishing gas flowing along the contact surfaces and then through that gap is forced into said gap and from there to the discharge channel or channels and is quenched.
The looping of the switching arc which occurs helps to drive that arc of the contact surfaces into the gap between the switching contacts. Burn marks on the surfaces of the contacts bounding that gap do not have a detrimental effect on the switching movements, since those surfaces move along each other at some distance and thus do not have to slide over each other.
Since the surfaces of the cooperating contacts delimiting the gap do not serve for the electrically conductive connection between the contacts, it is advantageous for the end part of the movable socket contact at its end face and its inner side and the axially projecting part of the fixed contact. its end face and its outside are covered with material resistant to the switching arc.
The invention will be explained in more detail with reference to the drawing; therein fig. 1 is an axial section of part of a pressurized gas switch according to the invention and fig. 2 on a larger scale a detail of the switching contacts of that switch during the tripping process.
The switch according to the drawing is only for
<Desc / Clms Page number 4>
breaking the circuit under all circumstances. It is included in this circuit in series with an isolating switch for keeping the circuit interrupted and closing it. This disconnect switch is not drawn.
1 denotes a metal vessel in which the switching element, consisting of a fixed contact block 2 with fixed spring contact fingers 3 and a fixed contact carrier 4 with an axially movable socket-shaped contact 5, insulated by pipes 6, 7, 8 is made of insulating material. applied. The contact block 2 and the contact fingers 3 form the fixed contact of the switch. The contact block 2 is connected to a connecting conductor 10 passed through an insulating tube 9 insulated through the wall of the vessel. The contact carrier 4 of the movable contact 5 is connected to a second connecting conductor 11, which is insulated by an insulating tube 12. passed through the wall of the vessel.
The contact carrier 4 is designed as a pneumatic cylinder in which a piston 13 connected to the sleeve contact 5 is located.
This piston is loaded by a spring 14 which drives the movable contact 5 towards the fixed contact 2, 3. Contact fingers 15 attached to the contact carrier 4 provide a permanent electrically conductive connection between the socket contact 5 and the contact carrier 4.
The contact block 2 is provided with an axially protruding part 16 in which a central channel 17 for the discharge of extinguishing gas to the outside is located. This channel 17 is connected to a pipe 18 of insulating material, which can be in open communication with the outside air. The contact carrier 4 is also provided with an axial tubular part 19 with a gas discharge channel 20, which is connected to an outwardly leading pipe 21 of insulating material. The discharge channels 17 and 20 open into the space 22 surrounded by the socket contact 5 and contain internal burn-off pins 23, 24.
<Desc / Clms Page number 5>
In the closed position of the switch, the socket contact 5 is pressed against a seat edge 26 formed on the contact block 2 with a valve face formed by a packing ring 25. The space 27 between the switching element and the vessel 1 is filled with pressurized extinguishing gas and communicates through openings 28 with the switching chamber 29 within the switching element and through a narrow channel 30 with the cylinder space 31 under the piston 13. The socket contact 5 is thus held in the switched-on position both by the spring 14 and by the pressure of the extinguishing gas in the space 27. In that position, said contact closes the spaces 27 and 29 of the space 22 and the gas discharge channels 17 and 20 in a gastight manner, so that no extinguishing gas can escape.
For switching off, a large opening 32 is provided in the bottom of the cylinder space 31, which opening is closed by a valve 33 and can be opened by a piston 34 to which the valve 33 is connected. By pressurizing the space 35 between the insulating tubes 8 and 21, the valve 33 is opened. By opening the wide opening 32, the pressure in the cylinder space 31 drops rapidly and the buson act 5 is rapidly driven down by the pressure of the extinguishing gas in the space 27 and the switching chamber 29, so that the connection between the cooperating contacts 2, 3 and 5 is broken.
According to the invention, in the switched-on state, i.e. the rest state of the switch, the socket contact 5 engages with its end portion 5a with ample clearance around the axially projecting part 16 of the contact block 2, so that between the end portion 5a of the socket contact 5 and the part 16 of the block 2 has an annular gap 36. The end faces and the faces facing each other, delimiting the gap 36 of the part 5a of the socket 5 and the part 16 of the block 2 are covered with a layer 37, 38 of material which is resistant to the switching arc. The contact fingers 3 lie against the outer surface of the end portion 5a of the
<Desc / Clms Page number 6>
socket 5 on.
Fig. 2 shows how the switching arc behaves during the switch-off process. As soon as the end part 5a of the movable socket contact 5 leaves the contact fingers 3. an arc is drawn between the socket contact and those fingers.
A strong stream of extinguishing gas is also blown through the gap that has been created. Due to this flow of extinguishing gas, the loop of the arc expands very quickly, with the result that the arc immediately after breaking the circuit jumps onto the coating 38 of the axially protruding part 16 of the contact block 2. The arc then comes. standing in the gap 36 between the liners
37 and 38 of the end portion 5a of the socket contact 5 and the portion
16 of the contact block 2. Thereafter, the arc expands inwardly and is blown from the contacts 5a, 37 and 16, 38 at to the firing pins 23, 24, whereupon it is extinguished.
The switching arc in this construction never reaches the external contact surface of the part 5a of the socket contact 5 and it jumps so quickly from the contact fingers 3 to the covered wall 38 of the part 16 of the contact block 2 that it does not remain on the contact fingers for long enough. 3 stands to burn it in. The contact surfaces of the switch therefore remain clean under all circumstances. Should the coatings 37 and 38 nevertheless burn in, the switching movement of the bus is not affected by this. Because the gap 36 between the liners 37 and 38 prevents the burn marks from sliding over each other.
It is noted that the liners 37 and 38 can also be omitted. Furthermore, it is not necessary for both contacts to be provided with a gas discharge channel. Finally, the socket contact can be driven by extinguishing gas, which is only admitted into the switch chamber 29 just before the shutdown process, or mechanically.