CH650100A5 - Gas-blast circuit breaker - Google Patents

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CH650100A5
CH650100A5 CH295480A CH295480A CH650100A5 CH 650100 A5 CH650100 A5 CH 650100A5 CH 295480 A CH295480 A CH 295480A CH 295480 A CH295480 A CH 295480A CH 650100 A5 CH650100 A5 CH 650100A5
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CH
Switzerland
Prior art keywords
cylinder
gas
piston
vessel
pressure
Prior art date
Application number
CH295480A
Other languages
German (de)
Inventor
Takeyoshi Sakurai
Noboru Kobayashi
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/901Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism making use of the energy of the arc or an auxiliary arc

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  • Circuit Breakers (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgas-Strom-schalter, bei dem ein Gas durch die beim Öffnen der Kontakte sich bildende Lichtbogenenergie unter Druck gesetzt wird, wobei dieses unter Hochdruck stehende Gas den gebildeten Lichtbogen ausbläst. The invention relates to a pressurized gas current switch in which a gas is pressurized by the arc energy which forms when the contacts open, this gas under high pressure blowing out the arc formed.

Bekannte Schalter dieser Art sind in den US-Patenten Nr. 4 046 979; 4 139 752; 3 975 602 und 3 839 613 beschrieben, bei welchen die Lichtbogenlöschung in einer mit einem Löschfluid gefüllten Löschkammer geschieht, sobald das Löschfluid durch die Lichtbogenenergie unter Hochdruck gerät. Known switches of this type are disclosed in U.S. Patent Nos. 4,046,979; 4,139,752; 3 975 602 and 3 839 613, in which the arc is extinguished in an extinguishing chamber filled with an extinguishing fluid as soon as the extinguishing fluid comes under high pressure due to the arc energy.

In den bekannten Schaltern, die nachfolgend ausführlich beschrieben sind, kann der Druck des Löschfluids in der Löschkammer nicht auf einen genügend hohen Druckwert gesteigert werden, um anschliessend den Lichtbogen auszublasen. Ist ferner der zu unterbrechende Strom gross, so ist auch eine verhältnismässig grosse Löschkammer erforderlich; doch sollte in einem solcherart dimensionierten Schalter ein kleinerer Strom unterbrochen werden, so ist die thermische Energie für die Druckbildung im Löschfluid zu gering, um die nötige Kompression herbeizuführen. In the known switches, which are described in detail below, the pressure of the quenching fluid in the quenching chamber cannot be increased to a sufficiently high pressure value in order to subsequently blow out the arc. If the current to be interrupted is also large, a relatively large quenching chamber is also required; but should a smaller current be interrupted in such a dimensioned switch, the thermal energy for the pressure formation in the extinguishing fluid is too low to bring about the necessary compression.

Es ist. Aufgabe der Erfindung, einen Druckgas-Stromschalter zu schaffen, der sich grossen zu unterbrechenden Strömen sowie kleinen zu unterbrechenden Strömen in seiner Wirkung anpassen kann. It is. The object of the invention to provide a compressed gas current switch which can adapt its effect to large currents to be interrupted and small currents to be interrupted.

Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. The object is achieved by the invention specified in claim 1.

Die Erfindung wird nun unter Zuhilfenahme zweier Figuren ausführlich beschrieben, wobei The invention will now be described in detail with the aid of two figures, wherein

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen konventionellen, typischen Druckgas-Stromschalter in teilweiser geöffneter Position zeigt und Fig. 1 shows a vertical section through a conventional, typical gas pressure switch in a partially open position and

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch den Druckgas-Stromschalter gemäss der Erfindung in teilweise geöffnetem Zustand darstellt. Fig. 2 shows a vertical section through the compressed gas power switch according to the invention in a partially open state.

Vor der Beschreibung des Druckgasschalters gemäss der Erfindung soll mit Hilfe von Fig. 1 ein dem Stand der Technik entsprechender typischer Druckgasschalter beschrieben werden. Bei diesem Schalter werden für den elektrischen Kontakt ein beweglicher Kontakt 9 und ein stationärer Kontakt 3 ineinandergeschoben, wie es durch die gestrichelten Linien angezeigt ist. In dieser Position ist der elektrische Schalter vollständig geschlossen, und ein elektrischer Strom kann über eine nicht dargestellte Last von der elektrischen Zuleitung 2 auf eine erste Endplatte 1 fliessen, von dort über den stationären Kontakt 3 zum beweglichen Kontakt 9, über diesen zum Klemmkontakt 14 auf die zweite Endplatte 11 in die elektrische Zuleitung 13. Bei einem Überstrom, wie er beispielsweise durch einen Kurzschluss in der Last verursacht wird, wird der bewegliche Kontakt 9, wie in Fig. 1 gezeigt, durch einen nicht dargestellten Schalterantrieb nach unten gedrückt; dadurch wird der bewegliche Kontakt 9 vom stationären Kontakt 3 getrennt. Bei der Trennung der Kontakte wird zwischen dem beweglichen und dem stationären Kontakt 9 bzw. 3 ein Schaltlichtbogen ausgebildet. Durch die Lichtbogenenergie wird ein Löschgas, beispielsweise SF6-Gas, in einem wärmeresistenten isolierten Gefäss 4, beispielsweise aus Teflon oder ähnlichen Materialien gefertigt, auf hohe Temperatur und damit auf hohen Druck gebracht, wodurch ein unmittelbarer Verschluss in den Hohlräumen des zylindrischen stationären Kontaktes 3 und des zylindrischen beweglichen Kontaktes 9 erfolgt und gleichzeitig der Druck in der Druckkammer 15 über dem wärmeresistenten isolierten Gefäss 4 durch einen Druckausgleich durch die Düsenöffnungen 8 ansteigt. Kommt der zu unterbrechende Wechselstrom in die Nähe seines Nulldurchgangs, so nimmt die Intensität des Schaltlichtbogens ab, und die Hohlräume des stationären und des beweglichen Kontaktes 3 und 9 werden entlastet. Ebenso nimmt die Temperatur und damit der Druck des Gases im wärmeresistenten isolierten Gefäss 4 ab. Das nun unter Überdruck stehende Gas in der Druckkammer 15 beginnt in einer Längsbeblasung den Schaltlichtbogen zu beblasen. Dabei kühlt sich der Schaltlichtbogen ab und wird am Nulldurchgangspunkt des Lichtbogenstromes gänzlich ausgeblasen. Während der Zeitdauer der Schaltlichtbogen-Erzeugung und nach dem Löschen des Schaltlichtbogens wird das den Lichtbogen umgebende Gas sowie auch die elektrisch leitenden Partikel, die von den Kontakten 3 und 9 verdampft werden und keine Löschwirkung auf den Schaltlichtbogen haben, aus dem wärmeresistenten isolierten Gefäss 4 durch die Hohlräume der stationären und der beweglichen Kontakte 3 und 9 abgeleitet, so dass der Lösch-prozess zusätzlich erleichtert wird. Before the description of the pressure gas switch according to the invention, a typical pressure gas switch corresponding to the prior art will be described with the aid of FIG. 1. In this switch, a movable contact 9 and a stationary contact 3 are pushed into one another for the electrical contact, as indicated by the dashed lines. In this position, the electrical switch is completely closed, and an electrical current can flow from the electrical supply line 2 to a first end plate 1 via a load (not shown), from there via the stationary contact 3 to the movable contact 9, via this to the clamping contact 14 the second end plate 11 into the electrical supply line 13. In the event of an overcurrent, such as is caused, for example, by a short circuit in the load, the movable contact 9, as shown in FIG. 1, is pressed down by a switch drive (not shown); this separates the movable contact 9 from the stationary contact 3. When the contacts are separated, a switching arc is formed between the movable and the stationary contacts 9 or 3. The arc energy causes an extinguishing gas, for example SF6 gas, to be brought to a high temperature and thus to a high pressure in a heat-resistant, insulated vessel 4, for example made of Teflon or similar materials, as a result of which an immediate closure in the cavities of the cylindrical stationary contact 3 and of the cylindrical movable contact 9 takes place and at the same time the pressure in the pressure chamber 15 above the heat-resistant insulated vessel 4 increases due to a pressure compensation through the nozzle openings 8. If the alternating current to be interrupted comes close to its zero crossing, the intensity of the switching arc decreases and the cavities of the stationary and movable contacts 3 and 9 are relieved. The temperature and thus the pressure of the gas in the heat-resistant, insulated vessel 4 also decrease. The gas now under pressure in the pressure chamber 15 begins to blow the switching arc in a longitudinal blow. The switching arc cools down and is completely blown out at the zero crossing point of the arc current. During the period of the switching arc generation and after the switching arc has been extinguished, the gas surrounding the arc and also the electrically conductive particles which are vaporized by the contacts 3 and 9 and have no extinguishing effect on the switching arc are passed out of the heat-resistant insulated vessel 4 the cavities of the stationary and the movable contacts 3 and 9 are derived, so that the deletion process is additionally facilitated.

In einem konventionellen Schalter, wie er eben beschrieben wurde, ist nachteilig, dass bei niederen zu unterbrechenden Strömen der Druck des Löschgases in der Druckkammer 15 in nicht genügendem Grad ansteigt. Mit zusätzlichem Löschfluid kann der Schaltlichtbogen nicht sicher gelöscht werden. Wird ferner ein sicheres Löschen des Schaltlichtbogens bei höheren zu unterbrechenden Strömen angestrebt, so muss die Druckkammer 15 verhältnismässig grossvolumig gestaltet werden mit der Wirkung, dass der Druckanstieg in der Druckkammer 15 bei niedrigeren Strömen ungenügend ist. Daraus ergibt sich, dass konventionelle Druckgasschalter den Nachteil aufweisen, dass sie nicht gleichzeitig für nied5 In a conventional switch, as has just been described, it is disadvantageous that the pressure of the extinguishing gas in the pressure chamber 15 does not rise to a sufficient degree at lower currents to be interrupted. The switching arc cannot be extinguished safely with additional quenching fluid. If a safe extinguishing of the switching arc is also sought at higher currents to be interrupted, the pressure chamber 15 must be designed to be relatively large in volume, with the effect that the pressure increase in the pressure chamber 15 is insufficient at lower currents. It follows from this that conventional pressure gas switches have the disadvantage that they do not work for nied5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

650 100 650 100

rige und hohe zu unterbrechende Ströme geeignet sind. ' high and high currents to be interrupted are suitable. '

Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, werden konventionelle Druckgasschalter, wie beispielsweise in Fig. 1 abgebildet, mit einer Pufferanordnung versehen, welche einen Kolben und einen Zylinder enthält. Sobald in diesem Falle ein hoher Strom zu unterbrechen ist, wird ein grossvolumiger Zylinder benötigt, während bei kleinen zu unterbrechenden Strömen der Zylinder ein kleines Volumen aufweisen sollte. Das führt dazu, dass eine ganze Anzahl verschiedenartig geformter Zylinder und Kolben verwendet werden, und zwar in solch einer Anzahl, wie es die verschiedenen Stromunterbrechungsprobleme darstellen, was natürlich wiederum Probleme mit der Lagerhaltung, der Qualitätskontrolle und den Herstellungskosten mit sich zieht. Müssen im weiteren grosse Ströme unterbrochen werden, dies mit Schaltern, die entsprechend dimensionierte Druckkammern besitzen, so bringt dies den Nachteil mit sich, dass die gesamte Dimension des Schalters wesentlich vergrössert wird. In order to counteract this disadvantage, conventional pressure gas switches, as shown for example in FIG. 1, are provided with a buffer arrangement which contains a piston and a cylinder. As soon as a high flow is to be interrupted in this case, a large-volume cylinder is required, while the cylinder should have a small volume in the case of small flows to be interrupted. As a result, a number of differently shaped cylinders and pistons are used, in such a number as the various power cut problems present, which of course in turn has problems with storage, quality control and manufacturing costs. If large currents have to be interrupted further, with switches that have appropriately dimensioned pressure chambers, this has the disadvantage that the entire dimension of the switch is significantly enlarged.

Wie in der Aufgabenstellung für die Erfindung schon dargelegt wurde, sollen die Nachteile konventioneller Druckgasschalter durch die vorliegende Erfindung behoben werden. As has already been stated in the task for the invention, the disadvantages of conventional compressed gas switches are to be eliminated by the present invention.

Fig. 2 zeigt nun einen Druckgasschalter gemäss der Erfindung, welcher in dieser Figur in teilweise geöffneter Position dargestellt ist, wobei die Bezugsziffern mit den analogen funktionellen Teilen in Fig. 1 übereinstimmen. Ein elektrischer Leiter 2 führt auf eine erste Endplatte 1, welche so auf eine Seite des wärmeresistenten isolierten Gefässes 4 montiert ist, dass der stationäre Kontakt 3 gleitbar in der endseitigen Öffnung des Gefässes 4 angeordnet ist. Ein Zylinder 5, dessen eines Ende durch einen Boden abgeschlossen ist, ist mit dem anderen Ende am wärmeresistenten isolierten Gefäss 4 so befestigt, dass der Boden des Zylinders 5 das offene Ende des Gefässes 4 abschliesst. Eine aus elektrisch leitbarem Material bestehende innere Abtrennung 6 ist konzentrisch im Zylinder 5 so angeordnet, dass sie am oberen Ende mit dem Boden des Zylinders 5 in fester Verbindung ist, wobei die innere Abtrennung 6 einen zylindrischen Hohlraum 7 aufweist, durch den der Innenraum des wärmeresistenten isolierten Gefässes 4 mit dem Umgebungsraum des Schalters verbunden wird. Im Boden des Zylinders 5 angebrachte Düsenöffnungen 8 verbinden die Kammer des Zylinders 5 mit dem Innenraum des Gefässes 4. Ein bewegbarer Kontakt 9 mit einem zylindrischen Hohlraum ist so ausgebildet, dass sich sein äusserer Durchmesser in den inneren Durchmesser des stationären Kontaktes 3 zur Kontaktbildung einschieben lässt, wobei der bewegliche Kontakt 9 im Boden des Zylinders 5 befestigt ist, derart, dass der Hohlraum des Kontaktes 9 mit dem Hohlraum 7 der inneren Abtrennung 6 kommuniziert. Ein im wesentlichen hutförmiger Kolben 10 ist an der Innenwand der Kammer des Zylinders 5 und am äusseren Durchmesser der inneren Abtrennung 6 gleitbar angeordnet. Eine zweite Endplatte 11 ist mit dem Boden des Kolbens 10 fest verbunden, wobei im Zentrum der zweiten Endplatte 11 die innere Abtrennung 6 über einen Schleifkontakt 12 gleitbar durchgeführt ist. Eine elektrische Leitung 13 führt von der zweiten Endplatte 11 nach aussen weg. Die innere Abtrennung 6 weist in der Seiten wand nahe dem Boden eine Öffnung 14 auf, durch die der Hohlraum 7 mit dem Umgebungsraum des Schalters verbunden ist. FIG. 2 now shows a gas pressure switch according to the invention, which is shown in this figure in a partially open position, the reference numbers corresponding to the analog functional parts in FIG. 1. An electrical conductor 2 leads to a first end plate 1, which is mounted on one side of the heat-resistant insulated vessel 4 in such a way that the stationary contact 3 is slidably arranged in the end opening of the vessel 4. A cylinder 5, one end of which is closed off by a base, is attached at the other end to the heat-resistant insulated vessel 4 in such a way that the base of the cylinder 5 closes the open end of the vessel 4. An inner partition 6 made of electrically conductive material is arranged concentrically in the cylinder 5 so that it is firmly connected at the upper end to the bottom of the cylinder 5, the inner partition 6 having a cylindrical cavity 7 through which the interior of the heat-resistant insulated vessel 4 is connected to the surrounding area of the switch. Nozzle openings 8 provided in the bottom of the cylinder 5 connect the chamber of the cylinder 5 to the interior of the vessel 4. A movable contact 9 with a cylindrical cavity is designed such that its outer diameter can be inserted into the inner diameter of the stationary contact 3 for contact formation , wherein the movable contact 9 is fixed in the bottom of the cylinder 5, such that the cavity of the contact 9 communicates with the cavity 7 of the inner partition 6. An essentially hat-shaped piston 10 is slidably arranged on the inner wall of the chamber of the cylinder 5 and on the outer diameter of the inner partition 6. A second end plate 11 is firmly connected to the bottom of the piston 10, the inner partition 6 being slidably carried out in the center of the second end plate 11 via a sliding contact 12. An electrical line 13 leads away from the second end plate 11. The inner partition 6 has in the side wall near the bottom of an opening 14 through which the cavity 7 is connected to the surrounding space of the switch.

Nachfolgend wird nun die Arbeitsweise des erfindungsge-mässen Druckgasschalters beschrieben. Angenommen, der bewegliche Kontakt 9 tritt durch Einschieben in den Innenteil des stationären Kontaktes 3 in einen galvanischen Kontakt, wie es durch die gestrichelte Darstellung in Fig. 2 angezeigt ist, so beginnt über eine nicht dargestellte Last ein elektrischer Strom in der elektrischen Zuleitung 2 zur Endplatte 1 zu fliessen und von dort über den stationären Kontakt 3 auf den beweglichen Kontakt 9 zur inneren Abtrennung 6 im Zylinder The mode of operation of the compressed gas switch according to the invention will now be described. Assuming that the movable contact 9 enters into a galvanic contact by being pushed into the inner part of the stationary contact 3, as indicated by the broken line in FIG. 2, an electrical current begins in the electrical feed line 2 via a load, not shown To flow end plate 1 and from there via the stationary contact 3 to the movable contact 9 for internal separation 6 in the cylinder

5 und über den Schleifkontakt 12 auf die zweite Endplatte 11 zur elektrischen Leitung 13. Fliesst ein Überstrom, wie er durch einen Kurzschlussstrom in der Last erzeugt wird, durch den Schalter, so wird der bewegliche Kontakt 9 gemäss Fig. 2 durch einen nicht dargestellten Schalterantrieb mit der inneren Abtrennung 6 nach unten bewegt, so dass der bewegliche Kontakt 9 sich vom stationären Kontakt 3 trennt. Bei der Trennung der beiden Kontakte 9 und 3 wird ein Schaltlichtbogen zwischen diesen beiden Kontakten erzeugt. Dabei bewegen sich der Zylinder 5 wie auch das wärmeresistente isolierte Gefäss 4 zusammen mit dem beweglichen Kontakt 9 relativ zum Kolben 10 nach abwärts, wobei das Löschgas im Zylinder 5 durch den sich relativ zum Zylinder 5 bewegenden Kolben 10 auf einen hohen Druck komprimiert wird. Das unter Druck stehende Gas weicht durch die Düsenöffnungen 8 in die unter niedrigerem Druck stehende Kammer 4 aus, wobei der Schaltlichtbogen in einer Längsbeblasung ausgelöscht wird. Dies ist der Ablauf bei einem verhältnismässig schwachen elektrischen Strom. Entsteht der Schaltlichtbogen aus einem grossen elektrischen Strom, so nimmt der Gasdruck im wärmeresistenten isolierten Gefäss 4 durch die Lichtbogenenergie sehr stark zu, wobei unmittelbar die Hohlraumanteile der zylindrischen stationären und beweglichen Kontakte 3 und 9 geschlossen werden und zur selben Zeit auch der Gasdruck in der Druckkammer ansteigt. Durch diesen Druck findet wieder eine relative Bewegung des Kolbens 10 im Zylinder 5 statt. Wenn in diesem Zustand der zu unterbrechende Strom sich seinem Nulldurchgang nähert, nimmt proportional zum Strom auch die Lichtbogenenergie ab ; der Verschluss der Hohlräume der stationären und beweglichen Kontakte 3 und 9 wird dabei durch das Abnehmen von Temperatur und Druck des Fluids im Gefäss 4 gelöst. 5 and via the sliding contact 12 on the second end plate 11 to the electrical line 13. If an overcurrent, as generated by a short-circuit current in the load, flows through the switch, the movable contact 9 according to FIG. 2 is operated by a switch drive (not shown) with the inner partition 6 moved downward, so that the movable contact 9 separates from the stationary contact 3. When the two contacts 9 and 3 are separated, a switching arc is generated between these two contacts. The cylinder 5 as well as the heat-resistant insulated vessel 4 move downward together with the movable contact 9 relative to the piston 10, the extinguishing gas in the cylinder 5 being compressed to a high pressure by the piston 10 moving relative to the cylinder 5. The pressurized gas escapes through the nozzle openings 8 into the lower-pressure chamber 4, the switching arc being extinguished in a longitudinal blow. This is the process for a relatively weak electrical current. If the switching arc arises from a large electrical current, the gas pressure in the heat-resistant, insulated vessel 4 increases very sharply due to the arc energy, the void portions of the cylindrical stationary and movable contacts 3 and 9 being closed immediately, and at the same time the gas pressure in the pressure chamber increases. This pressure again causes a relative movement of the piston 10 in the cylinder 5. In this state, when the current to be interrupted approaches its zero crossing, the arc energy also decreases in proportion to the current; the cavities of the stationary and movable contacts 3 and 9 are released by the decrease in temperature and pressure of the fluid in the vessel 4.

Das Gas in der Druckkammer des Zylinders 5 gerät dabei relativ zum Gas in der Kammer 4 unter Überdruck ud bebläst den Schaltlichtbogen durch die Düsenöffnungen 8, wobei er gekühlt und an seinem Nulldurchgang gelöscht wird. Während der Zeitdauer der Schaltlichtbogenbildung und während der Zeitdauer, nachdem der Schaltlichtbogen durch das Gas gelöscht wurde, werden elektrisch leitfähige Partikel, welche von den Elektroden 3 und 9 abgedampft wurden, zusammen mit heissem Gas und anderen gasförmigen Teilen, die keine Löschwirkung mehr aufweisen, aus der Kammer des Gefässes 4 durch die Hohlräume der Elektroden 3 und 9 ausgeschieden. Entsprechend der Grösse des zu unterbrechenden Stromes kann das Volumen in der Kammer des Zylinders 5 verändert werden ohne gleichzeitige Veränderung der Form des Zylinders 5. Dies ist in Fig. 2 durch die ausgezogene Linie Li und die gestrichelten Linien L2 und L3 angezeigt. Wird der Kolben 10 an der der Zylinderkammer 5 zugewandten Seite konkav ausgebildet und die Tiefe des Bodens der konkaven Form entsprechend Li, L2 und Lì variiert, so kann das Volumen im Zylinder 5 verändert werden ohne gleichzeitige Veränderung der Dimensionen des Zylinders 5, und daraus resultiert ein der Schaltlichtbogenenergie angepasster Druckanstieg, der geeignet ist, diesen Schaltlichtbogen wirkungsvoll zu löschen. Daraus ist leicht abzuleiten, dass entsprechend des zu unterbrechenden Stromes nur eine kleine Anzahl von Kolben 10 mit verschiedenen konkaven Tiefen bereitgehalten werden muss, um auf einfache Weise den vorliegenden Schalter gewünschten Stromstärken anzupassen, ohne dabei die äusseren Dimensionen des Zylinders 5 verändern zu müssen. Mehr noch, wenn der Kolben 10 in konkaver Form ausgeführt wird, kann der Zylinder 5 besonders klein dimensioniert werden. Im weiteren wird durch die Aufteilung des Gasstromes am Lichtbogen in die zwei Richtungen, angezeigt durch Pfeil c und Pfeil d in Fig. 2, die durch die Hohlräume der beiden Elektroden 3 und 9 fliessen, eine bessere Löschung erzeugt. Die durch die Düsenöffnungen 8 fliessenden Fluid- The gas in the pressure chamber of the cylinder 5 comes under positive pressure relative to the gas in the chamber 4 and blows the switching arc through the nozzle openings 8, whereby it is cooled and quenched at its zero crossing. During the period of switching arcing and during the period after the switching arc has been extinguished by the gas, electrically conductive particles which have been evaporated by electrodes 3 and 9 are emitted together with hot gas and other gaseous parts which no longer have an extinguishing effect the chamber of the vessel 4 excreted through the cavities of the electrodes 3 and 9. According to the size of the flow to be interrupted, the volume in the chamber of the cylinder 5 can be changed without simultaneously changing the shape of the cylinder 5. This is indicated in FIG. 2 by the solid line Li and the dashed lines L2 and L3. If the piston 10 is concave on the side facing the cylinder chamber 5 and the depth of the bottom of the concave shape is varied according to Li, L2 and Lì, the volume in the cylinder 5 can be changed without simultaneously changing the dimensions of the cylinder 5, and this results a pressure increase adapted to the switching arc energy, which is suitable for effectively quenching this switching arc. It can easily be deduced from this that, in accordance with the current to be interrupted, only a small number of pistons 10 with different concave depths have to be kept ready in order to adapt the present switch desired current strengths in a simple manner without having to change the outer dimensions of the cylinder 5. Even more, if the piston 10 is made concave, the cylinder 5 can be made particularly small. Furthermore, by dividing the gas flow on the arc into the two directions, indicated by arrow c and arrow d in FIG. 2, which flow through the cavities of the two electrodes 3 and 9, a better quenching is produced. The fluid flowing through the nozzle openings 8

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

650 100 650 100

4 4th

ströme, beispielsweise a und b, führen dabei eine spezielle Form der Längsbeblasung mit partieller Querbeblasung aus. flows, for example a and b, perform a special form of longitudinal blowing with partial cross-blowing.

Als Löschgas kann ein elektrisch nichtleitendes Gas, wie z. B. SFö, angewendet werden. An electrically non-conductive gas, such as. B. SFö be applied.

Aus dem Vorangegangenen ist zu ersehen, dass gemäss der vorliegenden Erfindung eine effiziente Stromunterbrechung, entsprechend der Grösse dieses Stromes, durch blosse Änderung der Form des Kolbenbodens, durchführbar ist. From the foregoing, it can be seen that, according to the present invention, an efficient current interruption, corresponding to the size of this current, can be carried out simply by changing the shape of the piston crown.

Dabei muss nicht die Form des Zylinders geändert werden, was sich für die Lagerhaltung, die Qualitätskontrolle und 5 die Herstellungskosten von Schaltern günstig auswirkt. The shape of the cylinder does not have to be changed, which has a favorable effect on storage, quality control and the manufacturing costs of 5 switches.

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (4)

650 100650 100 1. Druckgasschalter, bei dem ein Gas durch die beim Öffnen der Kontakte sich bildende Lichtbogenenergie unter Druck gesetzt wird, wobei dieses unter Hochdruck stehende Gas den gebildeten Lichtbogen ausbläst, gekennzeichnet durch einen zylindrischen, stationären Kontakt (3), welcher mit einem Leiter verbunden ist; ein wärmeresistentes isoliertes Gefäss (4), auf der einen Seite offen und beweglich zum stationären Kontakt (3) angeordnet; einen Zylinder (5), an einem Ende geschlossen durch einen Boden, welcher mit dem Gefäss (4) verbunden ist, so dass dieser Boden des Zylinders (5) die Öffnung des Gefässes (4) verschliesst; ein im Innern des Zylinders verlaufendes Abtrennteil (6), welches mit dem Boden des Zylinders (5) fest verbunden ist und eine Gasableitung (7,14) zwischen dem Raum der Kammer (4) und dem Umgebungsraum des Schalters bildet; eine Anzahl Düsenöffnungen (8) im Boden des Zylinders (5) zur Verbindung des Raumes im Gefäss (4) mit dem Raum im Zylinder (5); ein Kolben (10), im Zylinder (5) verschiebbar angeordnet, derart, dass er sich zur inneren Wandung des Zylinders (5) und zur äusseren Wandung des Abtrennteils (6) relativ verschieben lässt; eine mit dem Kolben (10) verbundene Leiteranordnung (11,12); und einen hohlzylinderförmigen, beweglichen und mit dem Zylinder (5) fest verbundenen Kontakt (9), derart angeordnet, dass er mit dem stationären Kontakt (3) in elektrisch wirksame Verbindung treten kann und mit seinem Hohlraum mit der genannten Gasableitung (7,14) verbunden ist. 1. Gas pressure switch, in which a gas is pressurized by the arc energy formed when the contacts open, this high-pressure gas blowing out the arc formed, characterized by a cylindrical, stationary contact (3) which is connected to a conductor ; a heat-resistant insulated vessel (4), arranged on one side open and movable to the stationary contact (3); a cylinder (5) closed at one end by a bottom which is connected to the vessel (4), so that this bottom of the cylinder (5) closes the opening of the vessel (4); a separating part (6) running inside the cylinder, which is firmly connected to the bottom of the cylinder (5) and forms a gas discharge line (7, 14) between the space of the chamber (4) and the surrounding space of the switch; a number of nozzle openings (8) in the bottom of the cylinder (5) for connecting the space in the vessel (4) with the space in the cylinder (5); a piston (10), arranged displaceably in the cylinder (5), in such a way that it can be displaced relatively to the inner wall of the cylinder (5) and to the outer wall of the separating part (6); a conductor arrangement (11, 12) connected to the piston (10); and a hollow cylindrical, movable contact (9) firmly connected to the cylinder (5), arranged in such a way that it can come into electrical connection with the stationary contact (3) and with its cavity with said gas discharge line (7, 14) connected is. 2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Kammer des Zylinders (5) zugewandte Seite des Bodens des Kolbens (10) konkav ausgeführt ist. 2. Gas pressure switch according to claim 1, characterized in that the chamber of the cylinder (5) facing side of the bottom of the piston (10) is concave. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Abtrennteil (6) hohlzylindrisch ausgeführt ist und aus elektrisch leitendem Material besteht. 3. Gas pressure switch according to claim 1, characterized in that the inner separating part (6) is hollow-cylindrical and consists of electrically conductive material. 4. Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der konkaven Ausbildung des Kolbens (10) dem zu unterbrechenden Strom angepasst ist. 4. Gas switch according to claim 2, characterized in that the depth of the concave configuration of the piston (10) is adapted to the current to be interrupted.
CH295480A 1979-04-18 1980-04-16 Gas-blast circuit breaker CH650100A5 (en)

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