Claims (1)
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steuerkondensator an einer Schalterlöschkammer, insbesondere für Schalter sehr hoher Spannungen, welche Löschkammer einen Mantel und eine Hauptstrombahn aufweist, wobei der Steuerkondensator parallel zu den Ausschaltkontakten der Löschkammer angeschlossen ist und aus mehreren in Reihe geschalteten plattenförmigen Kapazitätsgliedern besteht, von denen jedes zwei Elektroden und ein Dielektrikum aufweist, dessen Dielektrizitätskonstante grösser als 100 ist.
The present invention relates to a control capacitor on a switch quenching chamber, in particular for switches with very high voltages, which quenching chamber has a jacket and a main current path, the control capacitor being connected in parallel to the switch-off contacts of the quenching chamber and consisting of several plate-shaped capacitance members connected in series, each of which has two electrodes and a dielectric whose dielectric constant is greater than 100.
Für die Spannungsregelung an Löschkammern für äusserst hohe Spannungen werden bisher Widerstands- oder Kapazitätsteiler verwendet, wobei Widerstandsteiler nur für eine kurzfristige Regelung dienen. Der Strom muss dabei mittels eines weiteren Hilfsschalters unterbrochen werden. Kapazitätsteiler werden laufend für eine dauernde Spannungsrege- lung an Schalterlöschkammern verwendet. Dies gilt besonders nach der Beseitigung eines Erdschlusses, wenn der Einfluss parasitärer Kapazitäten gegenüber der Erde und dem Zuführungsleiter am grössten ist.
Resistance or capacitance dividers have so far been used for voltage regulation on arcing chambers for extremely high voltages, with resistance dividers only being used for short-term regulation. The current must be interrupted using another auxiliary switch. Capacitance dividers are continuously used for permanent voltage regulation in switch arcing chambers. This is especially true after a ground fault has been eliminated, when the influence of parasitic capacitances on the ground and the supply conductor is greatest.
Für die Schaffung von Kapazitätsteilern werden dabei Kondensatoren verwendet, wobei die einzelnen aktiven Kapazitätsglieder entweder Rollen sind, die aus folienartigen Elektroden bestehen und dazwi schen eingelegte Isolierfolien umfassen, oder aus keramischen Scheiben mit einem Dielektrikum bestehen, das eine hohe dieelektrische Konstante aufweist.
To create capacitance dividers, capacitors are used, the individual active capacitance elements either being rollers consisting of foil-like electrodes and insulating foils inserted between them, or consisting of ceramic discs with a dielectric that has a high dielectric constant.
Die erstgenannte erste Kondensatorenart hat in der Regel den aktiven Teil in einem eigenen Isoliermantel eingeschlossen, der mit Isolieröl oder Gas angefüllt ist und gewöhnlich am Schalter ausserhalb der Löschkammer befestigt wird.
The first-mentioned first type of capacitor usually has the active part enclosed in its own insulating jacket, which is filled with insulating oil or gas and is usually attached to the switch outside the arcing chamber.
Ein Nachteil dieser Anordnung besteht in der grossen Masse und besonders bei Druckgasschaltern in der Notwendigkeit des Einfüllens des flüssigen Ölisoliermittels, ferner sind die nötigen häufigen Kontrollen der Abdichtung nachteilig. Zudem ist auch die Konstruktion und Montage bei einer Serienparallelschaltung der aktiven Glieder schwierig, um eine bestimmte Kapazität und Arbeitsspannung zu erzielen.
A disadvantage of this arrangement is the large mass and, especially in the case of pressure gas switches, the need to fill in the liquid oil insulating agent, and the frequent checks of the seal that are required are also disadvantageous. In addition, the construction and assembly is difficult when the active elements are connected in series in order to achieve a specific capacitance and working voltage.
Die Montage des Kondensators ausserhalb der Löschkammer gestattet auch nicht eine gleichmässige Verteilung des Potentialniveaus längs der eigenen Oberfläche des Isoliermantels der Löschkammer für seine gute Ausnützung.
The installation of the capacitor outside the arcing chamber also does not allow an even distribution of the potential level along the own surface of the insulating jacket of the arcing chamber for its good utilization.
Bei der zweiten Kondensatorart haben die aktiven Glieder die Form keramischer Scheiben, die durch Schraubenverbindungen zu Säulen zusammengestellt sind. Sie sind gewöhnlich in einem Teilkreis und zentral zur Hauptstrombahn angeordnet und in Löschkammern untergebracht oder sie befinden sich unter dem Aussenmantel der Durchführungen der Durchgangslöschkammern.
In the second type of capacitor, the active members are in the form of ceramic disks which are assembled into columns by screw connections. They are usually arranged in a pitch circle and centrally to the main flow path and housed in arcing chambers or they are located under the outer jacket of the bushings of the through-going arcing chambers.
Ein Nachteil dieser Ausführungsform besteht in der umständlichen Montage beim Zusammenbau der einzelnen Säulen, ihrer Anordnung und serienparallelen Verbindung, besonders in der Nichtausnützung des toten Raumes zwischen den Scheiben am Teilkreis zur Erhöhung der Gesamtkapazität.
A disadvantage of this embodiment is the cumbersome assembly when assembling the individual columns, their arrangement and series-parallel connection, especially in the non-utilization of the dead space between the panes on the pitch circle to increase the total capacity.
Die Nachteile der bekannten Lösungen sollen nun durch den erfindungsgemässen Steuerkondensator beseitigt werden.
The disadvantages of the known solutions should now be eliminated by the control capacitor according to the invention.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Kapazitätsglieder eine Kreisringform haben und dass jedes Kapazitätsglied zentrisch mit der Hauptstrombahn innerhalb eines Isoliermantels angeordnet ist.
This is achieved according to the invention in that the capacitance elements have a circular ring shape and in that each capacitance element is arranged centrally with the main current path within an insulating jacket.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
An embodiment of the invention is shown in the drawing.
Fig. 1 zeigt einen Steuerkondensator, der an eine Schaltlöschkammer mit einem Mantel angeschlossen ist, und
Fig. 2 veranschaulicht einen Steuerkondensator, der mit einer Löschkammer in Durchführungsart verbunden ist.
Fig. 1 shows a control capacitor which is connected to a switching quenching chamber with a jacket, and
Fig. 2 illustrates a control capacitor connected to a duct type quenching chamber.
Der Steuerkondensator nach Fig. 1 besteht aus einzelnen Kapazitätsgliedern 1 mit Elektroden 2 und 3 und einem Dielektrikum 4 mit einer Konstante grösser als 100. Die einander zugekehrten Elektroden 2 und 3 von zwei benachbarten Kapazitätsgliedern 1 sind voneinander durch elastische Einlagen 5 aus leitendem Material getrennt, z. B. durch Wellblech. Die Kapazitätsglieder 1 und die elastischen Einlagen 5 sind kreisringförmig ausgebildet und konzentrisch zu den die Hauptstrombahn 15 bildenden Schaltkontakten 6 und 7 angeordnet. Der bewegliche Schaltkontakt 6 hat eine Düsenform und der feste Schaltkontakt 7 die Form eines Knebels.
The control capacitor according to FIG. 1 consists of individual capacitance elements 1 with electrodes 2 and 3 and a dielectric 4 with a constant greater than 100. The mutually facing electrodes 2 and 3 of two adjacent capacitance elements 1 are separated from each other by elastic inserts 5 made of conductive material, z. B. by corrugated iron. The capacitance elements 1 and the elastic inserts 5 are designed in the shape of a circular ring and are arranged concentrically to the switching contacts 6 and 7 forming the main current path 15. The movable switch contact 6 has the shape of a nozzle and the fixed switch contact 7 has the shape of a toggle.
Die Schaltkontakte 6 und 7 sind in ausgeschalteter Lage gezeichnet und die einzelnen Kapazitätsglieder 1 sind bezüglich ihrer Anzahl axial-symmetrisch zur Mitte 8 der Entfernung zwischen dem beweglichen Schaltkontakt 6 und dem festen Schaltkontakt 7 angeordnet.
The switching contacts 6 and 7 are shown in the switched-off position and the number of the individual capacitance elements 1 are axially symmetrical to the center 8 of the distance between the movable switching contact 6 and the fixed switching contact 7.
Der aus Kapazitätsgliedern 1 und elastischen Einlagen 5 bestehende Steuerkondensator ist in der Löschkammer 9 in deren Isoliermantel 10 angeordnet. Ein Ende des Isoliermantels 10 ist mit der leitenden Armatur 11 und mit dem Stutzen 13 verbunden, das andere Ende des Isoliermantels 10 an die leitende Armatur 12 und den Antrieb 14 angeschlossen.
The control capacitor, which consists of capacitance members 1 and elastic inserts 5, is arranged in the quenching chamber 9 in its insulating jacket 10. One end of the insulating jacket 10 is connected to the conductive fitting 11 and to the nozzle 13, and the other end of the insulating jacket 10 is connected to the conductive fitting 12 and the drive 14.
Die Kapazitätsglieder 1 am Rande des Steuerkondensators sind vom Stutzen 13 und dem Antrieb 14 des beweglichen Schaltkontakts 6 ebenfalls durch elastische Einlagen 5 aus leitendem Material getrennt. Die Potentialverteilung längs der Wand des Isoliermantels 10 ist gleichmässig und seine Isolation ist gut ausgenützt.
The capacitance elements 1 at the edge of the control capacitor are also separated from the connector 13 and the drive 14 of the movable switching contact 6 by elastic inserts 5 made of conductive material. The potential distribution along the wall of the insulating jacket 10 is uniform and its insulation is well utilized.
Nach Fig. 2 umfasst der Steuerkondensator einzelne Kapazitätsglieder 1 mit Elektroden 2 und 3 und ein Dielektrikum 4 mit einer Dielektrizitätskonstanten grösser als 100.
According to FIG. 2, the control capacitor comprises individual capacitance elements 1 with electrodes 2 and 3 and a dielectric 4 with a dielectric constant greater than 100.
Die einander zugekehrten Elektroden 2 und 3 von zwei benachbarten Kapazitätsgliedern 1 werden gegenseitig durch elastische Einlagen 5 aus leitendem Material auseinandergedrückt, die schüsselförmige Federn sind. Die Kapazitätsglieder 1 und elatischen Einlagen 5 weisen eine Kreisringform auf und sind alle konzentrisch zur Hauptstrombahn 15 angeordnet. Die Hauptstrombahn 15 geht durch den Metallmantel 16 der Löschkammer 9 hindurch und geht in den festen Schaltkontakt 7 über, der eine Knebelform aufweist. Der Durchgang der Hauptstrombahn 15 durch den Metallmantel 16 der Löschkammer 9 ist als Kondensatordurchführung 17 ausgeführt. Die Kapazitätsglieder 1 und die elastischen Einlagen5 sind in einem kreisförmigen Raum 18 zwischen der Kondensatordurchführung 17 und ihrem äusseren Isoliermantel 19 angeordnet.
The mutually facing electrodes 2 and 3 of two adjacent capacitance members 1 are mutually pressed apart by elastic inserts 5 made of conductive material, which are bowl-shaped springs. The capacitance elements 1 and elastic inserts 5 have a circular ring shape and are all arranged concentrically to the main current path 15. The main current path 15 passes through the metal jacket 16 of the arcing chamber 9 and merges into the fixed switching contact 7, which has a toggle shape. The passage of the main current path 15 through the metal jacket 16 of the arcing chamber 9 is designed as a condenser bushing 17. The capacitance elements 1 and the elastic inserts 5 are arranged in a circular space 18 between the capacitor bushing 17 and its outer insulating jacket 19.
Die Kapazitätsglieder 1 am Rande des Steuerkondensators sind vom Metallmantel 16 und dem Flansch 20 durch elastische Einlagen 5 aus leitendem Material auseinandergedrückt. Dadurch sind ihre Elektroden 2 oder 3 über den Flansch 20 und die Hauptstrombahn 15 mit dem festen Schaltkontakt 7 oder über den Metallmantel 16 und den Körper 21 mit dem beweglichen düsenförmigen Schaltkontakt 6 verbunden. Der Metallmantel 16 der Löschkammer 9 ist gegenüber der Erde durch den Tragisolator 22 isoliert. Die Potentialverteilung längs der Wand des äusseren Isoliermantels 19 der Kondensatordurchführung 17 ist gleichmässig und die Kondensatordurchführung 17 ist vorteilhaft beansprucht und besser ausgenützt.
The capacitance elements 1 on the edge of the control capacitor are pressed apart by the metal jacket 16 and the flange 20 by elastic inserts 5 made of conductive material. As a result, their electrodes 2 or 3 are connected to the fixed switching contact 7 via the flange 20 and the main current path 15 or to the movable nozzle-shaped switching contact 6 via the metal jacket 16 and the body 21. The metal jacket 16 of the arcing chamber 9 is insulated from the earth by the support insulator 22. The potential distribution along the wall of the outer insulating jacket 19 of the capacitor bushing 17 is uniform and the capacitor bushing 17 is advantageously used and better utilized.
Der vorbeschriebene Steuerkondensator kann beim Bau elektrischer Schalter verwendet werden.
The control capacitor described above can be used in the construction of electrical switches.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Steuerkondensator an einer Schalterlöschkammer, insbesondere für Schalter sehr hoher Spannungen, welche Löschkammer einen Mantel und eine Hauptstrombahn aufweist, wobei der Steuerkondensator parallel zu den Ausschaltkontakten der Löschkammer angeschlossen ist und aus mehreren in Reihe geschalteten plattenförmigen Kapazitätsgliedern besteht, von denen jedes zwei Elektroden und ein Dielektrikum aufweist, dessen Dielektrizitätskonstante grösser als 100 ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitätsglieder (1) eine Kreisringform haben und dass jedes Kapazitätsglied (1) zentrisch mit der Hauptstrombahn (15) innerhalb eines Isoliermantels (10, 19) angeordnet ist.
Control capacitor on a switch quenching chamber, especially for switches with very high voltages, which quenching chamber has a jacket and a main current path, the control capacitor being connected in parallel to the switch-off contacts of the arcing chamber and consisting of several plate-shaped capacitance elements connected in series, each of which has two electrodes and a dielectric whose dielectric constant is greater than 100, characterized in that the capacitance elements (1) have a circular ring shape and that each capacitance element (1) is arranged centrally with the main current path (15) within an insulating jacket (10, 19).
UNTERANSPRÜCHE
1. Steuerkondensator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Isoliermantel (10) den Mantel der Löschkammer (9) bildet und dass die Kapazitätsglieder (1) der Anzahl nach axial-symmetrisch zur Mitte (8) der Entfernung zwischen ausgeschalteten Schaltkontakten (6 und 7) angeordnet sind.
SUBCLAIMS
1. Control capacitor according to claim, characterized in that the insulating jacket (10) forms the jacket of the quenching chamber (9) and that the number of capacitance elements (1) is axially symmetrical to the center (8) of the distance between switched-off switching contacts (6 and 7) ) are arranged.
2. Steuerkondensator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Isoliermantel (19) aus dem Aussenmantel einer Kondensatordurchführung (17) besteht und dass die Kapazitätsglieder (1) in einem kreisförmigen Raum (18) zwischen dem Isoliermantel (19) und der Hauptstrombahn (15) angeordnet sind.
2. Control capacitor according to claim, characterized in that the insulating jacket (19) consists of the outer jacket of a capacitor bushing (17) and that the capacitance elements (1) in a circular space (18) between the insulating jacket (19) and the main current path (15) are arranged.
3. Steuerkondensator nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass einander zu gekehrte Elektroden (2 und 3) von zwei benachbarten Kapazitätsgliedern (1) gegenseitig durch eine elastische Einlage (5) getrennt und leitend verbunden sind.
3. Control capacitor according to claim and dependent claims 1 and 2, characterized in that mutually facing electrodes (2 and 3) of two adjacent capacitance elements (1) are mutually separated and conductively connected by an elastic insert (5).