DE1167940B

DE1167940B - Circuit breakers, in particular compressed gas switches

Info

Publication number: DE1167940B
Application number: DEL33696A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz Petermichl
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1959-07-10
Filing date: 1959-07-10
Publication date: 1964-04-16

Description

Leistungsschalter, insbesondere Druckgasschalter Um den Abschaltlichtbogen eines Hochspannungsschalters zwischen einem festen düsenförmigen Kontaktstück und einem beweglichen Schaltstift in derjenigen Stellung zum Erlöschen zu bringen, in der er bei geringstmöglicher Länge gut von dem Löschmittelstrom erfaßt wird, ist es bekannt, den beweglichen Schaltstift in dieser günstigsten Löschstellung für eine kurze Zeit verharren zu lassen und ihn dann nach der Lichtbogenlöschung mit erhöhter Geschwindigkeit in die Spannungsisolierstellung weiterzubewegen. Es sind auch Druckgasschalter bekanntgeworden, bei denen der Abschaltlichtbogen in einer günstigen Stellung gelöscht wird, ohne daß der bewegliche Schaltstift seine Ausschaltgeschwindigkeit vom Beginn der Ausschaltung an bis zum Erreichen der Ausschaltstellung ändert. Ein bekannter Schalter dieser Art sieht zu diesem Zweck Lichtbogenelektroden vor, von denen eine außerhalb und eine innerhalb einer Austrittsdüse für das Löschmittel, an der der bewegliche Schaltstift quer vorbeigleitet, angeordnet sind und auf die der Lichtbogen von den eigentlichen Schaltstücken durch den Löschmittelstrom getrieben wird.Circuit breaker, especially compressed gas switch To the cut-off arc a high-voltage switch between a fixed nozzle-shaped contact piece and to bring a movable switch pin in that position to extinction, in which it is well captured by the extinguishing agent flow with the shortest possible length it is known, the movable switch pin in this most favorable erase position for to pause for a short time and then after the arc extinguishing increased speed to move further into the voltage isolation position. There are also compressed gas switch has become known, in which the cut-off arc in a favorable position is deleted without the movable switching pin its switch-off speed changes from the beginning of the switch-off until the switch-off position is reached. A known switch of this type provides arc electrodes for this purpose, from one outside and one inside an outlet nozzle for the extinguishing agent, on which the movable switch pin slides past transversely, are arranged and on the the arc is driven from the actual contact pieces by the extinguishing agent flow will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leistungsschalter, insbesondere einen Druckgasschalter, mit axialer Beblasung des Lichtbogens in einer düsenförmigen Ausströmöffnung und einem quer zur Ausströmöffnung bewegten Schaltstück zu schaffen, ohne daß eine komplizierte Einrichtung zur Bewegungssteuerung des Schaltstückes oder ein Hilfskontakt zur Übernahme des Lichtbogens vom beweglichen Schaltstück benötigt wird. Die Erfindung stützt sich auf die Beobachtung, daß die günstigste Löschstellung durch eine bestimmte Entfernung des beweglichen Schaltstückes von der Gaseintrittsfläche der Düse bestimmt ist, die von den geometrischen Verhältnissen der Anordnung, dem Gasdruck und den elektrischen Verhältnissen bei der Abschaltung abhängt, daß sie aber von der Lage der Schaltstückspitze in bezug auf die Achse der Düse weitgehend unabhängig ist. Erfindungsgemäß erhält der Schalter einen derartigen Aufbau, daß das Schaltstück während des Ausschaltvorganges mit dem an ihm haftenden Lichtbogenfußpunkt in gleichbleibender oder annähernd gleichbleibender Entfernung von der Düseneintrittsöffnung innerhalb der günstigsten Löschzone bewegt wird. Das bewegliche Schaltstück bleibt also bei gleichbleibender Ausschaltgeschwindigkeit in einer Zone, in der sowohl günstige Kühlungsbedingungen für den Lichtbogenfußpunkt an ihm als auch nach der Lichtbogenlöschung ein starker Druck herrschen, der eine Wiederzündung des Lichtbogens verhindert. Dabei werden besondere Elektroden in der Nähe des beweglichen Schaltstückes zur Übernahme des Lichtbogens von diesem vermieden, was besonders für die Abschaltung von kleinen Strömen ein Vorteil ist, da diese sich nicht auf die Lichtbogenelektroden treiben lassen. Außerdem wird keine größere Löschmittelmenge von dem Lichtbogen aufgeheizt, wie es der Fall wäre, wenn die Schaltstücke in einem weiteren Abstand vor der Austrittsdüse angeordnet wären. Bei Wegfall einer in der Mittelachse des Schalters vor der Austrittsdüse angeordneten Lichtbogenelektrode kann auch auf einen nachgeschalteten Spannungstrenner verzichtet werden, da das bewegliche Schaltstück weit genug vom festen Gegenschaltstück entfernt werden kann und Überschläge zwischen dem festen Schaltstück und einer mit dem beweglichen Schaltstück elektrisch verbundenen Lichtbogenelektrode nicht zu befürchten sind.The invention is based on the object of a circuit breaker, in particular a pressure gas switch, with axial blowing of the arc in one nozzle-shaped outflow opening and a switching piece moved transversely to the outflow opening to create without a complicated device for controlling the movement of the contact piece or an auxiliary contact to take over the arc from the moving contact piece is needed. The invention is based on the observation that the cheapest Extinguishing position by a certain distance of the movable contact piece from the gas inlet area of the nozzle is determined by the geometric relationships the arrangement, the gas pressure and the electrical conditions when switching off depends, but that it depends on the position of the contact tip with respect to the axis the nozzle is largely independent. According to the invention, the switch receives one of these Structure that the contact piece with the sticking to it during the disconnection process Arc base point at a constant or almost constant distance is moved from the nozzle inlet opening within the most favorable extinguishing zone. That The moving contact piece therefore remains at the same switch-off speed in a zone in which both favorable cooling conditions for the arc root point there is strong pressure on it and after the arc has been extinguished, one Prevents reignition of the arc. Special electrodes are used in the Avoid proximity of the moving contact piece to take over the arc from it, which is an advantage especially for switching off small currents, since these Do not allow yourself to be drifted onto the arc electrodes. Besides, there won't be a bigger one Amount of extinguishing agent heated by the arc, as would be the case if the contact pieces would be arranged at a further distance in front of the outlet nozzle. If one of the Arc electrode arranged in the central axis of the switch in front of the outlet nozzle A downstream voltage isolator can also be dispensed with, as the movable contact piece can be removed far enough from the fixed counter-contact piece and flashovers between the fixed contact and one with the movable contact electrically connected arc electrode are not to be feared.

Die Austrittsdüse kann vollständig aus Metall bestehen, jedoch ist es zweckmäßig, sie aus Isolierstoff herzustellen und in der Nähe des festen Schaltstückes ein mit diesem verbundenes metallisches Kontaktstück anzuordnen. Es ergibt sich so der Vorteil, daß schon ein großer Abstand beim Herausziehendes beweglichen Schaltstückes aus der Löschkammer hergestellt und die Spannungsisolierstrecke früher erreicht wird als bei einer rein metallischen Austrittsdüse.The outlet nozzle can be made entirely of metal, but is it is expedient to make them from insulating material and close to the fixed contact piece to arrange a metallic contact piece connected to this. It surrenders so the advantage that a large distance when pulling out the movable contact piece produced from the quenching chamber and reached the voltage isolating distance earlier than with a purely metallic outlet nozzle.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.The invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment.

Die Löschkammer des Schalters besteht aus einem Isolierkörper 1, dem bei 2 das Druckgas zugeführt wird. Innerhalb des Isolierkörpers ist das feste Schaltstück 3 als Fingerkontakt angebracht. Mit diesem kommt der bewegliche Schaltstift 4 in Berührung. Das eintretende Löschmittel gelangt über die düsenförmige Austrittsöffnung 5 und den Dämpfer 6 ins Freie. In der Mitte hinter der Düse ist eine Hilfselektrode 7 angeordnet, die über einen Arm 8 mit dem festen Schaltstück 3 verbunden ist. Der obere Teil der Düse trägt ein Metallstück 9, das ebenfalls mit dem Schaltstück 3 verbunden ist.The arcing chamber of the switch consists of an insulating body 1, the at 2 the compressed gas is supplied. The fixed contact is inside the insulator 3 attached as finger contact. With this the movable switch pin 4 comes in Contact. The extinguishing agent entering passes through the nozzle-shaped outlet opening 5 and the damper 6 to the outside. In the middle behind the nozzle is an auxiliary electrode 7, which is connected to the fixed contact piece 3 via an arm 8. Of the upper Part of the nozzle carries a metal piece 9, which is also with the Switching piece 3 is connected.

Die F i g. 2 stellt einen Schnitt längs der Linie A -B durch die Löschkammer 1 dar. Es bedeutet 5 wieder die Austrittsdüse, 9 stellt -das Metallstück dar, auf das der Lichtbogen bei der Ausschaltung zunächst von dem Schaltstück 3 getrieben wird. Dieses Metallstück ist von der Isolierfläche 10 eingefaßt. Von dem Metallstück 9 springt der Lichtbogen auf die Hilfselektrode 7 über. Wie die Zeichnung zeigt, bleibt die günstigste Löschstellung auch bei gleichbleibender Schaltstiftgeschwindigkeit praktisch dieselbe, solange die Schaltstiftspitze noch vor der Düsenöffnung verbleibt. Die Löschung des Lichtbogens findet während dieser Zeit statt.The F i g. 2 shows a section along the line A-B through the quenching chamber 1. It again means the outlet nozzle, 9 represents the metal piece onto which the arc is initially driven by the contact piece 3 when it is switched off. This piece of metal is enclosed by the insulating surface 10. The arc jumps from the metal piece 9 to the auxiliary electrode 7. As the drawing shows, the most favorable extinguishing position remains practically the same even if the switching pin speed remains the same, as long as the switching pin tip remains in front of the nozzle opening. The arc is extinguished during this time.

An Stelle einer parallel zum Schaltstift angeordneten Austrittsdüse 5 ist auch eine Anordnung der Düse unter einem spitzen Winkel zur Schaltstiftachse möglich, ohne daß dadurch die günstigen Löschbedingungen des Lichtbogens wesentlich geändert werden. Diese Anordnung wird zweckmäßigerweise insbesondere bei Verwendung einer ganz aus Metall bestehenden Düse gewählt, damit der Abstand zwischen Düse und dem bewegten Schaltstift bei der Lichtbogenlöschung genügend groß ist, um Rückzündungen zu vermeiden.Instead of an outlet nozzle arranged parallel to the switch pin Figure 5 is also an arrangement of the nozzle at an acute angle to the switch pin axis possible without thereby significantly affecting the favorable extinguishing conditions of the arc be changed. This arrangement is particularly useful when in use An all-metal nozzle was chosen so that the distance between the nozzle and the moving switch pin during arc extinguishing is large enough to prevent reignition to avoid.

Es ist vorteilhaft, das Ende des Schaltstiftes schmaler als den Düsendurchmesser, vorzugsweise als Flachprofil 4 auszuführen. Dabei kann auch die Austrittsdüse rechteckigen Querschnitt erhalten, derart, daß ihre längere Seite parallel zur Achse des beweglichen Schaltstiftes liegt.It is advantageous to make the end of the switching pin narrower than the nozzle diameter, preferably designed as a flat profile 4. The outlet nozzle can also be rectangular Cross-section obtained such that its longer side is parallel to the axis of the movable Switch pin lies.

Claims

Claims: 1. Circuit breaker, in particular gas pressure switch, with axial blowing of the arc in a nozzle-shaped discharge opening and a contact piece moved transversely to the discharge opening, characterized by a such a structure that the contact piece during the switching off process with the on arc root sticking to him in constant or approximately constant Distance from the nozzle inlet opening moved within the most favorable extinguishing zone will.

2. Circuit breaker according to claim 1, characterized in that the end of the movable contact piece (4) is knife-like and its narrow side is assigned to the nozzle inlet opening and that behind the outlet nozzle an arc catching electrode (7) connected to the fixed contact piece (3) is arranged. Considered publications: German Patent Nos. 621518, 629 420, 629 965, 631837, 644 382, 647 726, 648 888, 649 239; U.S. Patent Nos. 2,454,121, 2,467,756, 2500777.