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Hochspannungs-Leistungsschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen
Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem strömenden Lichtbogenlöschmittel, das
zugleich zum Antrieb der Schaltkontakte dient. Als Lichtbogenlöschmittel kann Druckgas
oder auch Drucköl vorgesehen sein. Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen
möglichst geringen Löschmittelverbrauch während des Ausschaltvorgangs zu erzielen,
um mit kleinen Abmessungen des Druckmittelbehälters auszukommen und möglichst wirtschaftlich
zu arbeiten. Bei den meisten bekannten Druckgas- bzw. Druckölschaltern, die mit
einem auch die Schaltkontakte unmittelbar betätigenden Lichtbogenlöschmittel arbeiten,
tritt eine Beblasung bzw. Bespülung des Lichtbogens schon im Augenblick der Kontakttrennung
oder auch bereits vorher ein. Es wird daher eine Lichtbogenlöschung in die Wege
geleitet bei einem Elektrodenabstand, der noch keine genügend große elektrische
Festigkeit hat, um der Wiederkehrspannung standzuhalten. Dieser nutzlose Löschmittelverbrauch
kann vermieden werden, wenn zwischen der Schaltkontaktbewegung und dem Einsatz des
Löschmittels ein zwangläufiger Zusammenhang besteht, derart, daß die Lichtbogenlöschung
erst in oder nahezu in der günstigsten Löschstellung der Schaltkontakte einsetzt.
Auf diese Weise kommt man mit dem geringsten Löschmittelverbrauch bei sicherer Lichtbogenlöschung
aus.
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Bei einem bekannten Druckgasschalter macht man von dieser Maßnahme
in der Weise Gebrauch, daß ein auf einen besonders hohen Druck verdichtetes Gas
für die Löschung des Lichtbogens in der günstigsten Löschstellung eingesetzt wird,
worauf mit einem Gas niedrigeren Drucks nachgeblasen wird. Dieser Vorgang erfordert
jedoch eine aufwendige Blasvorrichtung, die für Schalter mit sehr hohen Spannungen
und dementsprechend vielen in Reihe liegenden Schaltstrecken wirtschaftlich nicht
tragbar ist.
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Die Erfindung beschreitet einen anderen Weg, um ebenfalls ein Löschmittel
erst in der günstigsten Löschstellung der Schaltkontakte zur Beblasung oder Bespülung
der Schaltstrecke freizugeben. Sie geht hierbei von einem Schalter aus mit einer
unter Druck gehaltenen Schaltkammer und mit einem vom Löschmittel durchströmten,
beweglichen Düsenkontakt, der durch eine ventilartige Vorrichtung abgeschlossen
ist. Erfindungsgemäß hebt sich die ventilartige Vorrichtung bei der Ausschaltbewegung
erst in der günstigsten Löschstellung von dem Düsenkontakt ab und gibt dadurch die
Beblasung oder Bespülung des Lichtbogens durch das Löschmittel frei. Eine solche
Ausführung, die nur kleine Änderungen im Aufbau der bekannten Druckkammerschalter
erfordert, setzt deren Löschmittelverbrauch erheblich herab, so daß mehr Ausschaltungen
als bisher mit einer Druckkammerfüllung möglich sind.
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Das Abheben der ventilartigen Vorrichtung kann beispielsweise dadurch
erfolgen, daß der Düsenkontakt in der Löschstellung durch einen Riegel festgehalten
wird, während ein Ventilteller durch den Antrieb weiterbewegt wird und somit dem
Löschmittel den Weg freigibt. Die Verriegelung des Düsenkontaktes wird in an sich
bekannter Weise durch eine Beaufschlagung des mit einem Druckkolben versehenen Riegels
durch das ausströmende Druckgas wieder aufgehoben. Ein dem zuletzt beschriebenen
Ausführungsbeispiel entsprechender Druckkammerschalter ist in der Zeichnung im Schnitt
dargestellt (F i g. 1 und 2).
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In einer Druckkammer 1 ist die aus dem festen Schaltstift 2 und dem
beweglichen Düsenkontakt 3 bestehende Schaltstrecke mit ihrem Antriebsteil 4 angeordnet.
Die Steuerung des Antriebes erfolgt über . ein Isolierrohr 8, das zugleich zur Auffüllung
der Kammer 1 mit Druckgas dient. Mit dem Isolierrohr 8 ist ein Dreiwegehahn 9 mechanisch
gekuppelt, der zum Einschalten über die Leitung 10 Druckgas in den Antriebszylinder
11 führt, so daß der Kolben 4 sich mit dem Düsenkontakt nach oben bewegt. Beim Ausschalten
wird die Rohrleitung 8 nach unten bewegt, wodurch der Antriebszylinder 11 über die
Leitung 10 entlüftet wird, so daß das anstehende Druckgas in der Kammer 1 den Kontakt
3 mit dem Antriebskolben 4 nach unten bewegt. Damit eine Druckgasströmung durch
den Düsenkontakt einsetzen kann, ist in dem Niederdruckraum 5 ein Verriegelungskolben
6 vorgesehen, der mit seinem Zapfen in drucklosem Zustand durch Federkraft in einen
Schlitz des Düsenkontaktes eingreift.
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An dem Schaltstift 2 ist ein Dauerkontakt 7 angebracht, der an der
Außenfläche des Düsenkontaktes aufliegt und somit bei der Ausschaltung nicht vom
Abschaltlichtbogen berührt wird. Dieser Dauerkontakt
ist zweckmäßig
als Vielfachpunktkontakt mit Eigenfederung ausgebildet. Auch der Schaltstift selbst
kann geschlitzt sein, um ihn federnd mit dem Düsenmund des, Kontaktes 3 in Berührung
zu bringen. Bei der Ausschaltung öffnet der Vielfachpunktkontakt stets lichtbogenlos,
während lediglich die übergangsstelle vom Schaltstift auf den Düsenkontakt von dem
Lichtbogen beeinflußt wird. Diese Stelle wird daher nur zur Schaltung, aber nicht
zur Führung des Dauerstromes herangezogen.
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Im einzelnen vollzieht sich der Schaltvorgang so, daß beim Ausschalten,
wie bereits vorerwähnt, der Dreiwegehahn 9 in eine Stellung gebracht wird, durch
die der Antriebszylinder 11 in den Innenraum 5 entlüftet. Dadurch bewegt sich der
Kolben 4 mit dem Düsenkontakt 3 abwärts. Zunächst tritt eine Trennung der Schaltkontakte
nur an dem Dauerstromkontakt 7 auf. Der Strom fließt dadurch über die Berührungsstelle
zwischen dem Schaltstift und dem Düsenkontakt. Nach der galvanischen Trennung an
dieser Stelle brennt der Lichtbogen zwischen der Stirnseite des Schaltstiftes. 2
und dem Düsenkontakt 3, ohne daß eine Beblasung stattfindet. Bei weiterer Abwärtsbewegung
wird der Düsenkontakt von dem Zapfen des Verriegelungskolbens 6 festgehalten, während
der Kolben 4 ungehindert weiterläuft und in die Endstellung gelangt. Hierbei trennen
sich der Düsenkontakt 3 und der Kolben 4 am Ventilsitz 12, so daß jetzt ein Druckgasstrom
entsteht, der die Löschung des Lichtbogens bewirkt. Durch das Ausströmen des Druckgases
aus der Kammer 1 in den Raum 5 entsteht hier eine geringfügige Druckanhebung, die
ausreicht, den Verriegelungskolben 6 auszulösen, so daß nunmehr auch der Düsenkontakt
sich weiter abwärts bewegt und auf dem Ventilsitz 12 aufliegt, womit die Beblasung
abgeschlossen ist. Der Verriegelungskolben hat eine einstellbare Ansprechverzögerung,
mit deren Hilfe die Blaszeit auf beliebige Werte eingestellt werden kann. Die Einschaltung
erfolgt durch Belüftung des Antriebszylinders 11 über die Leitung 10, so daß sich
der Kolben 4 mit dem Düsenkontakt 3 gemeinsam in die EIN-Stellung begeben und dort
durch das anstehende Druckgas festgehalten werden.
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Die Erfindung läßt sich auch ohne Schwierigkeiten für einen Hochspannungs-Leistungsschalter
mit zwei in einem Behälter hintereinandergeschalteten Schaltstrecken anwenden, wie
aus F i g. 2 hervorgeht.