CH554069A - Elektrischer leistungsschalter, insbesondere druckgasschalter. - Google Patents

Elektrischer leistungsschalter, insbesondere druckgasschalter.

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CH554069A
CH554069A CH552373A CH552373A CH554069A CH 554069 A CH554069 A CH 554069A CH 552373 A CH552373 A CH 552373A CH 552373 A CH552373 A CH 552373A CH 554069 A CH554069 A CH 554069A
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Description


  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Leistungsschalter, insbesondere einen Druckgasschalter.



   Mit der Zunahme des Bedarfs an elektrischer Energie werden Übertragungsleitungen für immer höhere Spannungen und Ströme, d. h. für immer höhere Übertragungsleistungen, gebaut. Entsprechend müssen die zum Schutz solcher Übertragungsleitungen vorgesehenen Leistungsschalter für immer höhere elektrische Leistungen bzw. höhere Spannungen und Ströme bemessen werden.



   Man verwendet daher für diese Zwecke Druckgasschalter, bei welchen ein sich zwischen den sich trennenden Kontakten bildender Lichtbogen mittels eines Mediums hoher Löschfähigkeit, beispielsweise SF6-Gas, ausgeblasen wird.



  Selbst solche Schalter weisen jedoch eine begrenzte Fähigkeit zum Abschalten hoher Spannungen und Ströme auf, wenn sie nur einen Unterbrecher aufweisen, und es werden daher auch derartige Schalter vorgesehen, in welchen eine Anzahl von Unterbrechern bzw. Kontaktsätze in Serie geschaltet sind.



   Anderseits benötigen Druckgasschalter verhältnismässig hohe Betätigungskräfte. Das rührt daher, dass in diesen Druckgasschaltern gleichzeitig mit der Trennoperation bzw.



  Trennbewegung der Kontakte ein Löschgas komprimiert wird, um dieses Gas unter hohem Druck gegen den zwischen den sich trennenden Kontakten gebildeten   LicJltbo-    gen zu blasen. Da ferner der Hub der Kompressionsvorrichtung zur Erzeugung des Löschgasdruckes erheblich ist, weisen die entsprechend bewegten Kontakte einen verhältnismässig langen Schaltweg auf.



   Wenn der Druckgasschalter eine Anzahl von Kontaktsätzen aufweist, die üblicherweise gleichzeitig und zusammen durch einen mittels Druckluft angetriebenen Kolben betätigt werden müssen, so sind die erforderlichen Betätigungskräfte noch höher als bei einem einfachen Schalter. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, können die einzelnen Kontaktsätze in separaten Einheiten angeordnet sein, die separate Be tätigungsmittel aufweisen. Wenn jedoch in dieser Weise separate Einheiten vorgesehen sind, ist eine gute und stabile Schaltcharakteristik in Frage gestellt, weil die Betätigung der einzelnen Einheiten nicht genügend genau abgestimmt ist.



   Es sind auch Leistungsschalter bekannt, deren Betätigung auf elektromagnetischem Wege mittels des zu unterbrechenden Stromes erfolgt. Diese Schalter sind so aufgebaut, dass der zu unterbrechende Strom zwecks Betätigung des Schalters einer Primärspule zugeführt wird, die zwischen sich und einem mit ihr elektromagnetisch gekoppelten sekundären Induktionssystem eine abstossende oder anziehende Kraft erzeugt. Da die durch eine solche elektromagnetische Antriebsvorrichtung erzeugte Kraft proportional ist dem Quadrat des zu unterbrechenden Stromes, wird der Schalter durch hohe Ströme sicher betätigt.



   Ein Leistungsschalter mit mehreren Kontaktsätzen, in wel chem jedem einzelnen Kontaktsatz eine elektromagnetische Unterbrechungsvorrichtung der oben beschriebenen Art zugeordnet ist, ist umständlich im Aufbau, und es ist schwierig, die Betätigungsmechanismen so einzustellen und abzustimmen, dass die verschiedenen Kontaktsätze gleichmässig betätigt werden. Es ist somit auch in diesem Falle schwierig, einen Schalter mit guter Ausschaltcharakteristik zu erzielen.



   Es ist ein Ziel vorliegender Erfindung, einen Leistungsschalter mit einer Mehrzahl von Druckgas-Kontaktsätzen zu schaffen, welcher mit geringen äusseren Kräften betätigbar ist. Es wird ferner eine konstruktive Vereinfachung dadurch angestrebt, dass für alle Kontaktsätze ein gemeinsamer elektromagnetischer Antriebsmechanismus vorgesehen wird.



  Der erfindungsgemässe Leistungsschalter ist gekennzeichnet durch mindestens zwei elektrisch in Serie geschaltete Kontaktsätze, von welchen jeder mindestens ein Paar von Kontakten, die für eine Leistungsausschaltung bestimmt sind, Kompressionsmittel zur Komprimierung eines den Lichtbogen löschenden Gases und ein durch die Kompressionsmittel hochkomprimiertes Gas gegen den Lichtbogen lenkende Mittel aufweist, durch elektromagnetische Betätigungsmittel mit einer Primärspule und einem mit der Primärspule elektromagnetisch gekoppelten Kurzschlussring oder einer Kurzschlusswicklung, durch Umschaltmittel, die durch einen Schaltbefehl zur Umleitung des zu unterbrechenden Stromes an die elektromagnetischen Betätigungsmittel steuerbar sind, und durch elektrisch isolierende Kupplungsmittel zur Verbindung der elektromagnetischen Betätigungsmittel mit den beweglichen Kontakten, derart,

   dass diese angetrieben werden können.



   Mittels dieses Leistungsschalters können beliebige Ströme bei geringen äusseren Betätigungskräften unterbrochen werden.



   Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.



   Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters im Längsschnitt,
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 zeigt ein äquivalentes Schaltbild des Schalters nach Fig. 1,
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters, und
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters.



   Bei dem in den Fig. 1-3 dargestellten Leistungsschalter sind zwei Kontaktsätze la und   1b    elektrisch in Serie geschaltet. Jeder der Kontaktsätze la und   lb    besteht aus einem festen Kontakt 2, einem demselben gegenüberliegenden beweglichen Kontakt 3, und einem Kompressor, bestehend aus einem Zylinder 4 und einem Kolben 5, die eine Kompressorkammer 6 bilden, und einer Düse 7 aus Isoliermaterial, die dazu dient, ein Löschgas, beispielsweise Schwefel-hexa-fluorid   (SF),    gegen einen zwischen dem festen Kontakt 2 und den beweglichen Kontakten 3 entstehenden Lichtbogen zu blasen. Der bewegliche Kontakt 3, der Zylinder 4 und die Düse 7 sind miteinander fest verbunden. Der Kolben 5 des Kontaktsatzes la und der feste Kontakt 2 des Kontaktsatzes   lb    weisen einen gemeinsamen Träger 8 auf.

  Der bewegliche Kontakt 3 und ein leitendes Stützrohr 9 des Kolbens 5 sind mittels eines Kollektors 10 elektrisch verbunden.



   Eine Antriebs- oder Betätigungsstange 11, die mit einer nicht dargestellten äusseren Betätigungs- oder Antriebsvorrichtung verbunden ist, weist einen axialen Teil   11 a    auf, welcher eine Betätigungskraft auf eine Umsteuervorrichtung 12 überträgt, die später beschrieben wird, und der axial verschiebbar einen Träger 13 durchsetzt, welcher mit den beweglichen Teilen der Kontaktsätze la und   lb    verbunden ist, und der Anschläge   llb    und   11 c    aufweist, welche die Bewegungen des Trägers 13 begrenzen. Eine Feder 14 hält den Träger 13 beim dargestellten geschlossenen Zustand in seiner unteren Endlage am Anschlag   11 c.   



   Die Umsteuervorrichtung 12 weist einen hohlen, feststehenden Kontakt 15, einen beweglichen, dem Kontakt 15 gegenüberliegenden Kontakt 16, einen Kompressor mit einem beweglichen Kolben 17 und einem feststehenden Zylinder
18, die zusammen eine Druckkammer 19 umschliessen, und eine Düse 21 aus Isoliermaterial auf, durch welche ein in der Kammer 19 erzeugtes Druckgas gegen einen sich zwischen den Kontakten 15 und 16 bildenden Lichtbogen geblasen wird. Der bewegliche Kontakt 16 ist mit der Betätigungsstange 11 verbunden, und der Kolben 17 und die Düse 21 sind mit dem beweglichen Kontakt 16 zur gemeinsamen Betätigung fest verbunden. Der bewegliche Kontakt 16 steht in   Verbindung mit einem am unteren Ende des feststehenden Zylinders 18 angeordneten Kollektor 22.



   Der feststehende Kontakt 15 ist von einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung 23 umgeben. Diese Antriebsvorrichtung 23 weist eine Primärspule 24 auf, in welche der zu unterbrechende Strom durch die Umschaltvorrichtung 12 umgeleitet wird, wenn die Umschaltvorrichtung betätigt wird.



  Es ist ferner ein Kurzschlussring 25 vorgesehen, der elektromagnetisch mit der Primärspule 24 gekoppelt ist, so dass in diesem Kurzschlussring 25 bei Stromfluss in der Spule 24 ein Strom induziert wird, derart, dass zwischen diesen beiden Teilen eine abstossende Kraft entsteht. Anstelle des Kurzschlussringes 25 kann auch eine Kurzschlussspule bzw.



  eine kurzgeschlossene Wicklung vorgesehen sein.



   Die Primärspule 24 ist beispielsweise als kompakte Formspule ausgebildet und mit einem ortsfesten Träger 26 verbunden, mit welchem ebenfalls der Kolben 5 des Unterbrechers   1b    und der Kontakt 15 der Umschaltvorrichtung 12 verbunden sind. Der Kurzschlussring 25 ist mit Verbindungsstangen 28 verbunden, die mechanisch mittels Befestigungsflanschen 27 mit den Zylindern 4 der Kontaktsätze la und   lb    in Verbindung stehen und die beweglichen Teile der Kontaktsätze   1 a    und   1b    betätigen.



   Die Primärspule 24 und der Kurzschlussring 25 sind koaxial angeordnet und weisen bestimmte axiale Längen auf, so dass im dargestellten Ruhezustand die Primärspule 24 vollständig in den Kurzschlussring 25 eingetaucht ist. Dank dieser Anordnung können gegenseitige elektromagnetische Kräfte zwischen der Spule 24 und dem Kurzschlussring 25 auch bei relativ grosser gegenseitiger axialer Verschiebung dieser Teile noch erzeugt werden.



   Die ortsfesten Teile der Kontaktsätze la und   lb    sowie die ortsfesten Teile der Umschaltvorrichtung 12 werden von isolierenden Stangen 29 gestützt. Ein ortsfester Träger 31, welcher den ortsfesten Kontakt 2 des Kontaktsatzes la trägt, und dessen eines Ende einen Anschluss 30 bildet, der ortsfeste Träger 8, der zwischen den Kontaktsätzen   1 a    und   1b    angeordnet ist, der ortsfeste Träger 26, welcher zwischen dem Kontaktsatz   1b    und der Umschaltvorrichtung 12 angeordnet ist, und ein ortsfester Träger 33, welcher den Zylinder 18 der Umschaltvorrichtung 12 trägt und welcher einen Anschluss 32 bildet, sind mittels der Stangen 29 miteinander verbunden.



   Wie die Fig. 2, die einen Schnitt nach Linie   Il-II    nach Fig. 1 darstellt, zeigt, stützen die drei vorhandenen isolierenden Stangen 29 den ortsfesten Träger 8, während die Verbindungsstangen 28 mit dem Kurzschlussring 25 der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 23 verbunden sind und abwechslungsweise zwischen den Verbindungsstangen 29 angeordnet sind. Die Verbindungsstangen 28 sind mit den metallischen Haltern 27 der Zylinder 4 verbunden. Bei dem in Fig.



  1 dargestellten geschlossenen Zustand des Leistungsschalters ist der Stromkreis geschlossen vom Anschluss 30 über den ortsfesten Träger 31, den ortsfesten Kontakt 2, den beweglichen Kontakt 3, dem Kollektor 10, die leitende Stützhülse 9, den ortsfesten Träger 8, die entsprechenden Teile 2, 3, 10 und 9 des Kontaktsatzes   lb,    den ortsfesten Träger 26, den ortsfesten Kontakt 15, den beweglichen Kontakt 16, den Kollektor 22, den ortsfesten Zylinder 18 und den Träger 33 zum Anschluss 32.



   Soll der Stromkreis unterbrochen werden, was durch Abwärtsbewegung der Betätigungsstange 11 ausgelöst wird, so werden die Kontakte 15 und 16 der Umschaltvorrichtung 12 getrennt, und der Stromkreis verläuft nun vom ortsfesten Träger 26 durch die damit verbundene Primärspule 24, deren unteren Anschluss 34 und den Zylinder 18.



   Fig. 3 zeigt ein Schaltbild des Schalters gemäss Fig. 1.



  Die Serieschaltung der beiden Kontaktsätze la und   1b    ist in Serie geschaltet mit der Parallelschaltung der Umschaltvorrichtung 12 und der durch eine Spule symbolisierten elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 23. Solange die Umschaltvorrichtung 12 geschlossen ist, fliesst durch die Spule 24 der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 23 nur ein unbedeutender Strom, weil der Übergangswiderstand an den Kontakten der Umschaltvorrichtung 12 sehr gering ist verglichen mit dem Widerstand der Spule der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 23.



   Zum Öffnen des Stromkreises wird die Betätigungsstange 11 durch eine nicht dargestellte Betätigungsvorrichtung nach unten bewegt, womit der bewegliche Kontakt 16 der Umschaltvorrichtung 12 ebenfalls abwärts bewegt und vom ortsfesten Kontakt 15 getrennt wird. Zugleich wird der Kolben 17, welcher mit dem beweglichen Kontakt 16 verbunden ist, abwärts bewegt und komprimiert das im Zylinderraum 19 enthaltene Löschgas, welches durch die Düse 21 gegen den zwischen den Kontakten 15 und 16 entstehenden Lichtbogen austritt. Damit wird die Lichtbogenspannung zwischen den Kontakten 15 und 16 erhöht. Sobald die Lichtbogenspannung einen genügenden Wert erreicht, wird der Lichtbogen durch das ausströmende Gas gelöscht, bevor der Strom im Hauptstromkreis auf null absinkt, so dass nun der Stromfluss ganz in die Primärspule 24 umgeleitet wird.



   Da die Induktivität der Primärspule 24 etwa 10   uH    beträgt, ist die Spannung an dieser Spule nur etwa 200-300 Volt, bei einem Stromfluss von 50 kA. Es ist daher möglich, den bei dieser Spannung entstehenden Lichtbogen an den Kontakten 15 und 16 mit einem verhältnismässig schwachen Gasstrom bzw. Gasdruck zuverlässig zu löschen.



   Während der bisherigen Vorgänge verbleibt der Träger 13 in der dargestellten Stellung, und die Partie   lla    der Betätigungsstange 11 gleitet in diesem Träger nach unten.



   Wenn in der oben beschriebenen Weise der Stromfluss durch die   Umschaltvorrit,htung    12 in die Primärspule 24 umgeleitet wird, erzeugt diese Spule in ihrer Umgebung ein magnetisches Feld. Dieses magnetische Feld induziert im Kurzschlussring 25 einen Strom, welcher elektromagnetisch mit der Primärspule 24 gekoppelt ist, wodurch eine abwärts gerichtete Abstossungskraft zwischen der Primärspule 24 und dem Kurzschlussring 25 auftritt, und dieser Kurzschlussring 25 nach unten bewegt wird. Es wirkt also nun eine starke elektromagnetische Kraft auf die Verbindungsstangen 28 und bewegt dieselbe und die damit verbundenen Teile nach unten.



   Durch diese Abwärtsbewegung der Verbindungsstangen 28 werden die Zylinder 4 der Kontaktsätze la und   1b    abwärts bewegt, und die beweglichen Kontakte 3 dieser Kontaktsätze werden von den ortsfesten Kontakten 2 getrennt.



  Zugleich erfolgt eine Komprimierung des Löschgases in den Kammern 6 der Zylinder 4. Mit dem oberen Ende jedes beweglichen Kontakts 3 ist ein Wischkontakt 35 verbunden, so dass zwischen den Kontakten 2 und 3 ein Lichtbogen entsteht, wenn in den Zylindern 4 bereits ein gewisser Gasdruck aufgebaut ist. Das unter hohem Druck stehende Löschgas wird nun gegen den entstandenen Lichtbogen ausgestossen und löscht denselben, wodurch der Stromkreis endgültig unterbrochen wird.



   Zum Schliessen des Schalters wird die Betätigungsstange 11 durch den nicht dargestellten Antriebsmechanismus aufwärts verschoben, wodurch nicht nur der bewegliche Kontakt 16 der Umschaltvorrichtung 12, sondern auch die mit dem   Träger 13    verbundenen Verbindungsstangen 28 aufwärtsbewegt werden und die beweglichen Teile der Kontaktsätze la und   1b    in schliessendem Sinne bewegen. Es sei noch erwähnt, dass der Träger 13 bei geöffnetem Schalter wieder am Anschlag   11 c    anliegt. Dabei schliessen zuerst die Kontakte 15 und 16, worauf die Kontakte 2 und 3 der Kon  taktsätze la und   lb    geschlossen werden.

  Kann der Wischkontakt 36 der Umschaltvorrichtung 12 einen grösseren Weg machen als die Wischkontakte 35 der Unterbrecher la und   lb,    so wird, wie erwähnt, die Umschaltvorrichtung früher geschlossen als die Unterbrecher la und   lb.    Durch diese Massnahme kann eine Wiederauslösung beim Einschaltvorgang vermieden werden. Mit anderen Worten kann zwischen der Primärspule 24 und dem Kurzschlussring 25 beim Einschalten des Stromkreisunterbrechers infolge des Schliessens der Kontakte 15 und 16 vor den Kontakten 2 und 3 der   Unterbre-    cher la und   lb    nie ein Strom fliessen, wodurch ein ruhiger, ungestörter Einschaltvorgang gewährleistet ist.



   Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante der Umschaltvorrichtung 12. Ungefähr in der Mitte des ortsfesten Zylinders 40 ist ein zweiter beweglicher Kolben 42 angeordnet, auf welchen eine Feder 41 entgegen der Bewegungsrichtung des beweglichen Kolbens 17 beim Öffnen des Schalters wirkt.



  Durch diese Massnahme kann das Volumen 43 reduziert werden.



   Wird zum Öffnen des Schalters die Betätigungsstange 11 nach unten bewegt, so wird der bewegliche Kontakt 16 vom Kontakt 15 getrennt, und gleichzeitig verdichtet der bewegliche Kolben 17 das Löschgas in der Kammer 43. Da in diesem Falle das Volumen der Kammer 43 gegenüber demjenigen der Kammer 19 gemäss Fig. 1 verringert ist, wird das Gas in der Kammer 43 bei kleinerem Hub des beweglichen Kontakts 16 auf einen höheren Druck verdichtet. Der zweite bewegliche Kolben 42 weicht entgegen der Kraft der Feder 41 etwas zurück, hält jedoch den Druck in der Kammer 43 aufrecht, wodurch der zwischen den Kontakten 15 und 16 entstandene Lichtbogen rasch gelöscht wird und die für die gesamte Ausschaltoperation benötigte Zeit herabgesetzt werden kann.



   Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Leistungsschalters. Es sind die Kontaktsätze 51a, 51b und 51c vorgesehen, doch könnte jede beliebige Zahl von Kontaktsätzen über dem untersten Kontaktsatz 51c angeordnet sein. Zwischen den Kontaktsätzen 51a und 51b sind eine Umschaltvorrichtung 52 und eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 53 angeordnet. Jeder der Kontaktsätze 51a-51c weist einen ortsfesten Kontakt 54, einen beweglichen Kontakt 55, einen Kompressor, bestehend aus einem Zylinder 56 und einem Kolben 57, welche eine Druckkammer 58 einschliessen, und eine trichterförmige Düse 78 aus Isoliermaterial, welche ein unter Druck stehendes Löschgas aus der Druckkammer 58 gegen einen zwischen den Kontakten 54 und 55 entstandenen Lichtbogen richtet, auf. Die beweglichen Kontakte 55 weisen je einen Hauptkontakt 55a und einen Funkenlöschkontakt 55b auf.



   Die Umschaltvorrichtung weist einen ortsfesten Kontakt 59 und einen beweglichen Kontakt 60 auf. Der ortsfeste Kontakt 59 ist an der Innenseite mit einer Isolationsschicht 62 versehen, welche nur eine als Kollektor 61 wirkende Stelle freilässt. Der bewegliche Kontakt 60 ist an seinem oberen Ende mit einer Isolationsschicht 63 versehen, welche jedoch beim dargestellten geschlossenen Zustand des Stromkreisunterbrechers über der am Kollektor 61 anliegenden Stelle des beweglichen Kontaktes liegt. Durch diese Konstruktion wird ein entstehender Lichtbogen beim Trennen der Kontakte auf die isolierenden Schichten 62 und 63 geschoben, wodurch ein rasches Erlöschen des Lichtbogens erzielt wird.



  Der Aufbau dieser Umschaltvorrichtung ist ähnlich derjenigen nach Fig. 1 und 4.



   Die elektromagnetische Antriebsvorrichtung 53 weist eine Primärspule 64 und einen damit elektromagnetisch gekoppelten Kurzschlussring 65 auf. Diese Teile entsprechen den anhand der Fig. 1 beschriebenen und werden hier nicht näher erläutert. Eine Betätigungsstange 66, die mit einem nicht dargestellten äusseren Antriebsaggregat verbunden ist, weist eine Partie 66a auf, die verschiebbar einen Träger 68 durchsetzt, welcher mittels Verbindungsstangen 77 mit Trägern 67 gekoppelt ist, welche ihrerseits mit den Zylindern 56 der Kontaktsätze 51a bis 51c verbunden sind. Die Stangen 77 sind auch mit dem Kurzschlussring 67 verbunden. Ein Anschlag 66b begrenzt die axiale Bewegung des Trägers 68.



  Der bewegliche Kontakt 60 der Umschaltvorrichtung 52 ist mittels einer Verbindungsstange 69 mit der Betätigungsstange 66 gekuppelt.



   Ortsfeste Träger 70, mit welchen die ortsfesten Teile der Kontaktsätze 51a bis 51c verbunden sind, sind untereinander mittels isolierender Stangen 71 gekuppelt.



   In dieser Ausführungsform des Leistungsschalters verläuft der geschlossene Stromkreis über den Kontaktsatz 51c, den Kontaktsatz 51b, die Umschaltvorrichtung 52 und den Kontaktsatz 51a zum Anschluss 72, und in jedem Kontaktsatz 51a bis 51c verläuft der Stromkreis vom ortsfesten Träger 70 über den ortsfesten Kontakt 54, den Hauptkontakt 55a, den Zylinder 56, den Kollektor 73, den Kolben 57 und den Träger 74 zum ortsfesten Träger 70 der nächsten Einheit. In der Umschaltvorrichtung verläuft der Stromkreis vom Träger 70 über den ortsfesten Kontakt 59, den Kollektor 61, den beweglichen Kontakt 60 und den Kollektor 75 zum Träger 70 der nächsten Einheit.



   Zum Öffnen des Schalters wird die Betätigungsstange 66 abwärts bewegt, womit über die Stange 69 der bewegliche Kontakt 60 der Umschaltvorrichtung 52 abwärts bewegt wird und den Hauptstromkreis am Kollektor 61 unterbricht und den entstehenden Lichtbogen zwischen die Isolierschichten 62 und 63 zieht, wo er erlöscht. Der Hauptstrom wird damit vom Träger 70 durch die damit verbundene Spule 64 und den Leiter 76 zum unteren Träger 70 fliessen. Wie anhand der Fig. 1 beschrieben, wird damit eine abstossende Kraft auf den Kurzschlussring 65 ausgeübt, welcher nun die beweglichen Teile der Kontaktsätze 51a bis 51c nach unten bewegt, wodurch die ortsfesten Kontakte 54 und die Hauptkontakte 55a getrennt werden, wodurch ein Lichtbogen zwischen den Kontakten 54 und den Funkenlöschkontakten 55b entsteht.

  Zugleich wird in den Kammern 58 ein Löschgas komprimiert und durch die Düsen 78 gegen die jeweiligen Lichtbogen ausgeblasen, um dieselben zu löschen.



   Zum Schliessen des Schalters wird die Betätigungsstange 66 wieder nach oben verschoben, wodurch die Umschaltvorrichtung 52 und die Kontaktsätze 51a bis 51c in schliessendem Sinne betätigt werden, wobei die Umschaltvorrichtung 52 zuerst geschlossen wird, während die Kontaktsätze 51a bis 51c mit einer gewissen Verzögerung schliessen. Diese zeitliche Aufeinanderfolge des Kontaktschlusses wird dadurch erreicht, dass die Umschaltvorrichtung 52 einen längeren Weg bis zur Trennung der Kontakte als die Kontaktsätze 51a bis 51c ausführen kann. Es wird damit vermieden, dass beim Schliessen des Stromkreisunterbrechers in der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 53 ein Strom fliesst, welcher ein Öffnen der Kontaktsätze 51a bis 51c bewirken möchte, so dass der Schliessvorgang des Schalters ruhig und ohne erheblichen Kraftaufwand erfolgt.



   Bei allen beschriebenen Ausführungsmöglichkeiten sind die Kontaktsätze, die Umschaltvorrichtung und die elektromagnetische Antriebsvorrichtung in einem Gefäss untergebracht, welches mit einem Lichtbogen löschenden Gas mit guten elektrischen Isolationseigenschaften gefüllt ist. 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH
    Elektrischer Leistungsschalter, insbesondere Druckgasschalter, gekennzeichnet durch mindestens zwei elektrisch in Serien geschaltete Kontaktsätze (la, Ib; 51a-51c), von welchen jeder mindestens ein Paar von Kontakten (2, 3; 54, 55) die für eine Leistungsausschaltung bestimmt sind, Kompressionsmittel (6; 58) zur Komprimierung eines den Lichtbogen löschenden Gases und ein durch die Kompressionsmittel hochkomprimiertes Gas gegen den Lichtbogen lenkende Mittel (7; 78) aufweist, durch elektromagnetische Betätigungsmittel (23; 53) mit einer Primärspule (24; 64) und einem mit der Primärspule elektromagnetisch gekoppelten Kurzschlussring (25; 65) oder einer Kurzschlusswicklung, durch Umschaltmittel (12;
    59, 61), die durch einen Schal,befehl zur Umleitung des zu unterbrechenden Stromes an die elektromagnetischen Betätigungsmittel steuerbar sind, und durch elektrisch isolierende Kupplungsmittel (28; 77) zur Verbindung der elektromagnetischen Betätigungsmittel mit den beweglichen Kontakten (3; 55), derart, dass diese angetrieben werden können.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärspule (24) und der Kurzschlussring (25) oder die Kurzschlusswicklung der elektromagnetischen Betätigungsmittel (23) als konzentrisch angeordnete, zylindrische Teile ausgebildet sind, wobei die Primärspule und der Kurzschlussring oder die Kurzschlusswicklung während der Schaltbewegung axial ineinandergreifen.
    2. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärspule mit einem ortsfesten Teil verbunden ist, während der Kurzschlussring bzw. die Kurzschlusswicklung beweglich ist.
    3. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltmittel (12) mindestens ein Kontaktpaar (15, 16), das unter Bildung eines Lichtbogens trennbar ist, Kompressionsmittel (17, 18) für ein lichtbogenlöschendes Gas und Mittel (21), die das komprimierte Gas gegen die Lichtbogenstrecke lenken, aufweist.
    4. Schalter nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompressionsmittel einen ersten Kolben (17) und einen zweiten, im Abstand vom ersten angeordneten Kolben (42) aufweisen, wobei auf den zweiten Kolben (42) eine Feder (41) in zur Richtung des Arbeitshubes des ersten Kolbens entgegengesetzter Richtung wirkt, und wobei ein Zylinder (40) den beiden Kolben (17, 42) zugeordnet ist, in welchem ein Kompressionsraum (43) gebildet ist (Fig. 4).
    5. Schalter nach. Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Betätigungsstange (11), zur gemeinsamen Steuerung der Umschaltmittel (12) und der Kontaktsätze (la, lb), welche Betätigungsstange eine Übertragungsvorrichtung (1 1a, llb) aufweist, die beim Öffnungsvorgang die Umschaltmittel vor den Kontaktsätzen zu betätigen gestattet.
    6. Schalter nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung (1 1a, llb) einen mit den Kontaktsätzen mechanisch gekuppelten Träger (13) aufweist, welchen ein Teil (lla) der Betätigungsstange (11) axial verschiebbar durchsetzt, wobei Anschlagmittel (llb) vorgesehen sind, um die Relativverschiebung zwischen der Betätigungsstange und dem Träger zu begrenzen.
    7. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktsätze (la, lb), die Umschaltmittel und die elektromagnetischen Betätigungsmittel koaxial angeordnet und in derselben Richtung betätigbar sind.
    8. Schalter nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltmittel näher an der Betätigungsstange liegen als irgendeiner der Kontaktsätze.
    9. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltmittel (53) mindestens ein Paar von Kontakten (60, 61) aufweisen, von welchen der eine (60) in einen hohlen Teil des anderen (61) eingreift, und dass die Aussenfläche des einen (60) sowie die Innenfläche des anderen Kontaktes (61) je mit einer Isolationsschicht (63, 62) versehen ist, derart, dass beim Öffnungsvorgang die Isolationsschichten mit geringem Spiel übereinandergleiten und einen Lichtbogen zwischen sich ziehen und löschen.
    10. Schalter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitstrecke der Kontakte (15, 16) der Umschaltmittel (12) grösser ist als diejenige der Kontaktsätze (la, lb).
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