DE1139179B - Elektrischer Leistungsschalter - Google Patents
Elektrischer LeistungsschalterInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
- B61L5/12—Visible signals
- B61L5/18—Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
- B61L5/1809—Daylight signals
- B61L5/1881—Wiring diagrams for power supply, control or testing
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
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- H01H33/02—Details
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- H01H33/56—Gas reservoirs
-
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/01—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with resin casing
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Description
Es ist bekannt, eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage in der Weise auszubilden, daß die
hochspannungführenden Teile mit einer Umhüllung aus verfestigtem Isoliermaterial, insbesondere aus
Gießharz, versehen sind. Unmittelbar auf der Umhüllung sitzt die metallische, zumeist geerdete Kapselung.
Bei Leistungsschaltern für derartige Anlagen muß man im allgemeinen eine Auspuffleitung vorsehen, durch
die die im Inneren des Schalters sich bildenden Schaltgase durch die Umhüllung nach außen abgeführt werden
können.
Es ist bekannt, die Auspuffleitung als geradlinigen Kanal auszuführen. Zur Steuerung der Spannungsverteilung
längs des Kanals zwischen den hochspannungführenden Teilen und der geerdeten Metallkapselung
hat man Kondensatoren eingebaut. Derartige Auspuffleitungen besitzen jedoch Nachteile. Sie erfordern infolge
der geringen elektrischen Festigkeit der Schaltgase eine beträchtliche Länge, so daß sie unter Umständen
weit über die sonstigen Abmessungen des Gerätes hervorragen. Da die Schaltgase aber besonders
bei schweren Schaltungen leitende Verunreinigungen mit sich führen, die sich an der Innenwand des Kanals
ablagern können und unter Umständen eine leitende Schicht bilden, können trotz der Spannungssteuerung
durch Kondensatoren Überschläge auftreten. Außerdem ist bei der bekannten Auspuffleitung eine Beeinträchtigung
der Isolationsfestigkeit durch Betauen zu befürchten, durch das ebenfalls eine leitende Schicht
längs des Kanals entstehen kann. Zwar könnte man diese Gefahr in ähnlicher Weise wie bei Druckluftschaltern
durch sogenannte Spülluft beseitigen, die ständig durch den Kanal geblasen wird. Dafür ist aber
wiederum ein entsprechend großer Aufwand erforderlich, der wirtschaftlich kaum vertretbar ist und seinerseits
zu Störungen neigt.
Erfindungsgemäß werden solche Nachteile dadurch vermieden, daß der durch die Umhüllung führende
Auspuffkanal für die Schaltgase als bläschenbildender Flüssigkeitsverschluß ausgebildet und mit einer Isolierflüssigkeit
gefüllt ist. Man kann auf diese Weise mit wesentlich kürzeren Abständen zwischen hochspannungführenden
Teilen und der Metallkapselung auskommen. Die elektrische Festigkeit der Anordnung
ist im wesentlichen durch die guten elektrischen Eigenschaften der Isolierflüssigkeit bestimmt.
Mit Vorteil ist der Auspuffkanal so ausgebildet, daß er die isolierende Umhüllung zwischen hochspannungführenden
Teilen und der Metallkapselung unter einem kleineren Winkel als 45° gegen die Vertikale
durchsetzt. Die Schaltgase besitzen bei solchen Anordnungen eine genügende Geschwindigkeit, so daß
Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,
Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Willi Olsen, Berlin-Siemensstadt,
Heinz Beer, Berlin-Steglitz,
und Manfred Henschel, Berlin-Spandau,
sind als Erfinder genannt worden
an den Wänden des Auspuffkanals keine Ablagerungen gebildet werden, die die Isolationsfestigkeit beeinträchtigen.
Die Anordnung ist um so günstiger, je kleiner der Winkel ist. Zweckmäßig führt man den
Auspuff genau vertikal durch die isolierende Umhüllung. Man kann dabei sogar erreichen, daß die aufsteigenden
Gasblasen überhaupt nicht mit der Wand der Auspuffleitung in Berührung kommen.
Wie gefunden wurde, ist es vorteilhaft, den im Schalterinneren liegenden Eingang mit einem kleineren
Querschnitt auszuführen als ihn der Auspuffkanal im Bereich zwischen hochspannungführenden Teilen
und der Metallkapselung aufweist. Der Eingang begrenzt damit das in der Zeiteinheit durchtretende
Volumen. Im Bereich der Umhüllung, in dem es auf eine hohe elektrische Festigkeit ankommt, entweichen
die Schaltgase in Form von Bläschen, so daß die elektrische Festigkeit des Auspuffs beim Ausblasen
der Schaltgase kaum vermindert wird.
Man kann den Eingangsquerschnitt z. B. als einstellbare Düse ausbilden. Die Einstellung der Düse
wird man in diesem Fall zweckmäßig entsprechend dem größten, im Schalter vorkommenden Druck vornehmen.
Noch günstigere Verhältnisse ergeben sich bei einer selbsttätigen Einstellbarkeit in Abhängigkeit
vom Druck im Schalter. Man kann z. B. mit geeigneten Kolbenanordnungen, über die der Druck entgegen
der Wirkung einer Feder den Eingangsquerschnitt verändert, erreichen, daß unabhängig vom Schalterinnendruck
die Ausströmgeschwindigkeit im Auspuff einen gewünschten Wert aufweist.
Die Bildung kleiner Bläschen in dem Auspuffkanal kann man noch dadurch unterstützen, daß man unterhalb der Stelle, an der der Auspuff die Umhüllung zwischen hochspannungführenden Teilen und der
Die Bildung kleiner Bläschen in dem Auspuffkanal kann man noch dadurch unterstützen, daß man unterhalb der Stelle, an der der Auspuff die Umhüllung zwischen hochspannungführenden Teilen und der
209 680/254
Metallkapselung durchsetzt, ein Sieb vorsieht, das kleine, mit Abstand voneinander angeordnete Öffnungen aufweist. Durch die Wahl der Größe der Öffnungen
und ihre Lage zur Wand des Kanals kann man die Gasströmung in weiten Grenzen variieren und einen
günstigen Verlauf einstellen. So kann man z. B. durch ein gegen die Metallkapselung gewölbtes Sieb erreichen,
daß die Gasbläschen im wesentlichen nur im mittleren Bereich des Kanals nach oben abströmen
und nicht mit den Wänden in Berührung kommen.
In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei zeigt die Fig. 1 einen vereinfacht
dargestellten flüssigkeitsarmen Leistungsschalter mit dem gemäß der Erfindung ausgebildeten
Auspuffkanal. In Fig. 2 ist eine selbsttätig druckabhängig einstellbare Düse in vergrößertem Maßstab
dargestellt, die am Eingang des Auspuffs im Schalterinneren sitzt.
Der Schalter besitzt ein feststehendes Schaltstück 1 und ein als Schaltstift 2 ausgebildetes bewegliches
Schaltstück. Mit 3 ist die Löschkammer bezeichnet. Der Schaltstift 2 wird von einem Druckmittelantrieb 6
betätigt, der in einem Windkessel 7 zur Aufnahme der Schaltgase angeordnet ist. Die Wand 8 des Windkessels
besteht aus Aluminiumblech. Alle hochspannungführenden Teile des Schalters, wozu auch der Druckmittelantrieb
6 und die Wand 8 des Windkessels sowie das untere Anschlußstück 9 mit der Verbindungsschiene
10 und das obere Anschlußstück 11 sowie das Gehäuse 12 gehören, sind mit einer Gießharzumhüllung
15 versehen. Auf der Gießharzumhüllung sitzt die Metallkapselung 16, die ebenfalls aus Aluminiumblech
besteht. Die Metallkapselung 16 ist geerdet.
Mit 20 ist als Ganzes der gemäß der Erfindung ausgebildete Auspuffkanal für die Schaltgase bezeichnet.
Er besteht im wesentlichen aus einem Metallrohr 21 und einer Durchdringung 22, die von der Gießharzumhüllung
15 selbst gebildet wird. Die Durchdringung 22 durchsetzt die Umhüllung 15 zwischen der Metallkapselung
16 und einem hochspannungführenden Blechsieb 23. In diesem Bereich ist der Auspuffkanal
als Flüssigkeitsverschluß ausgeführt und mit einer Isolierflüssigkeit gefüllt. Beim Ausführungsbeispiel
dient als Isolierflüssigkeit ein Isolieröl, das auch als Löschmittel im Schalter verwendet wird. Die Durchdringung
22 ist vertikal angeordnet. Sie ist oben durch ein auf der Metallkapselung sitzendes Gehäuse 25 abgeschlossen,
in dem ein Flüssigkeitsabscheider 26 untergebracht ist.
Das Sieb 23 ist etwa kugelförmig durchgewölbt, wobei die höchste Stelle des Siebes in der Achse der
Durchdringung 22 liegt. Mit 28 sind die Öffnungen des Siebes bezeichnet.
Der Eingang des Auspuffkanals im Schalterinneren, d. h. im Windkessel 7, wird durch eine auf der Leitung
21 sitzende Düse 30 gebildet, deren Durchtrittsquerschnitt mit einer Schraube31verstelltwerden kann.
Die erfindungsgemäße Auspuffleitung wirkt folgendermaßen:
Wenn bei einer Abschaltung durch den in der Löschkammer
3 brennenden Ausschaltlichtbogen eine bestimmte Menge an Schaltgasen erzeugt wird, bildet
sich ein Druck im Windkessel 7 aus. Dadurch wird die in der Leitung 21 stehende Isolierflüssigkeit so weit
verdrängt, daß durch diese Leitung Gas in den Raum 32 unterhalb des Siebes 23 eintreten kann. Die elektrische
Festigkeit des Auspuffkanals wird durch das Verdrängen der Isolierflüssigkeit aus dem Rohr 21
nicht beeinträchtigt, da das Rohr aus Metall besteht und Hochspannungspotential führt. Durch die Öffnungen
28 im Sieb 23 strömt das Gas fein verteilt in die Durchdringung 22. Es bilden sich kleine Bläschen,
die durch die Isolierflüssigkeit nach oben perlen. Wegen der feinen Verteilung wird durch die Gasbläschen die
elektrische Festigkeit in der Durchdringung 22 kaum vermindert. Die Gase entweichen dann durch den
Flüssigkeitsabscheider 26 nach außen. Der Querschnitt am Eingang des Auspuffkanals wird durch die Düse
so eingestellt, daß auch bei dem größten, im Schalterinneren vorkommenden Druck keine Beeinträchtigung
der elektrischen Festigkeit in der Durchdringung durch zu starke Gasströmung auftreten kann.
An Stelle der auf einen bestimmten Wert einstellbaren Düse 30 kann die Leitung 21 auch mit Vorteil
mit einer in Abhängigkeit vom Druck selbsttätig verstellbaren Düse versehen werden, die in Fig. 2 dargestellt
ist. Die in dem Düsengehäuse 35 liegende Düsenöffnung 36 kann bei dieser Anordnung durch den
Kegel 37 mehr oder weniger verschlossen werden, der mit dem Kolben 38 verbunden ist. Dabei wirkt der
Druck auf die obere Kolbenfläche 39 und schließt bei steigendem Druck die Düse entgegen der Wirkung der
Feder 41. Die Bewegung des Kolbens nach oben ist durch einen Sprengring 40 begrenzt.
Die Erfindung kann mit Vorteil auch bei Druckgasschaltern verwendet werden.
Claims (5)
1. Elektrischer Leistungssohalter, insbesondere Flüssigkeitsschalter für eine metallgekapselte
Hochspannungsschaltanlage, deren hochspannungführende Teile mit einer Umhüllung aus verfestigtem
Isoliermaterial, vorzugsweise aus Gießharz, versehen sind, gekennzeichnet durch einen durch
die Umhüllung und die Metallkapselung ins Freie führenden Auspuffkanal (21, 28) für die Schaltgase,
der als bläschenbildender Flüssigkeitsverschluß ausgebildet und mit einer Isolierflüssigkeit
gefüllt ist.
2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auspuffkanal die isolierende
Umhüllung zwischen hochspannungführenden Teilen und der MetaUkapselung unter
einem kleineren Winkel als 45° gegen die Vertikale durchdringt.
3. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Schalterinneren
liegende Eingang des Auspuffkanals einen kleineren Querschnitt aufweist als im Bereich zwischen
hochspannungfü!hrenden Teilen und der MetaUkapselung.
4. Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsquerschnitt in
Abhängigkeit vom Druck im Schalterinneren selbsttätig einstellbar ist.
5. Leistungsschalter nach Ansprach 1, gekennzeichnet
durch ein Sieb mit kleinen, mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen, das unterhalb
der Stelle in dem Auspuffkanal angeordnet ist, an der der Kanal die Umhüllung zwischen
hochspannungführenden Teilen und der MetaUkapselung durchdringt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
1 209 680/254 10.62
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES63958A DE1139179B (de) | 1959-07-17 | 1959-07-17 | Elektrischer Leistungsschalter |
DE1959S0063959 DE1124126B (de) | 1959-07-17 | 1959-07-17 | Elektrischer Fluessigkeitsschalter |
DES67736A DE1153813B (de) | 1959-07-17 | 1960-03-25 | Elektrischer Leistungsschalter |
CH767160A CH389739A (de) | 1959-07-17 | 1960-07-05 | Leistungsschalter |
FR832966A FR1272060A (fr) | 1959-07-17 | 1960-07-13 | Interrupteur électrique de puissance |
CH178961A CH384620A (de) | 1959-07-17 | 1961-02-15 | Schaltungsanordnung zum Überwachen von Wechselstromkreisen mit veränderlicher Betriebsspannung, insbesondere Lichtsignalstromkreisen in Eisenbahnsignalanlagen |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES63958A DE1139179B (de) | 1959-07-17 | 1959-07-17 | Elektrischer Leistungsschalter |
DE1959S0063959 DE1124126B (de) | 1959-07-17 | 1959-07-17 | Elektrischer Fluessigkeitsschalter |
DES67736A DE1153813B (de) | 1959-07-17 | 1960-03-25 | Elektrischer Leistungsschalter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1139179B true DE1139179B (de) | 1962-11-08 |
Family
ID=27212662
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1959S0063959 Pending DE1124126B (de) | 1959-07-17 | 1959-07-17 | Elektrischer Fluessigkeitsschalter |
DES63958A Pending DE1139179B (de) | 1959-07-17 | 1959-07-17 | Elektrischer Leistungsschalter |
DES67736A Pending DE1153813B (de) | 1959-07-17 | 1960-03-25 | Elektrischer Leistungsschalter |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1959S0063959 Pending DE1124126B (de) | 1959-07-17 | 1959-07-17 | Elektrischer Fluessigkeitsschalter |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES67736A Pending DE1153813B (de) | 1959-07-17 | 1960-03-25 | Elektrischer Leistungsschalter |
Country Status (2)
Country | Link |
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CH (2) | CH389739A (de) |
DE (3) | DE1124126B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3634641A (en) * | 1970-02-12 | 1972-01-11 | Jean Pierre H Boudiak | Prefabricated disconnectable electric station units compartment |
-
1959
- 1959-07-17 DE DE1959S0063959 patent/DE1124126B/de active Pending
- 1959-07-17 DE DES63958A patent/DE1139179B/de active Pending
-
1960
- 1960-03-25 DE DES67736A patent/DE1153813B/de active Pending
- 1960-07-05 CH CH767160A patent/CH389739A/de unknown
-
1961
- 1961-02-15 CH CH178961A patent/CH384620A/de unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3634641A (en) * | 1970-02-12 | 1972-01-11 | Jean Pierre H Boudiak | Prefabricated disconnectable electric station units compartment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH384620A (de) | 1964-11-30 |
DE1124126B (de) | 1962-02-22 |
DE1153813B (de) | 1963-09-05 |
CH389739A (de) | 1965-03-31 |
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