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Druckgasschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgasschalter
mit zwei die Schalterkontakte umgebenden konzentrischen Rohren, von denen das äußere
aus Porzellan besteht.
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Bei Druckgasschaltern dieser Art dient das innere Rohr dazu, den Druck
des durchströmenden Gases aufzunehmen. Es muß daher einem hohen Gasdruck standhalten.
Das äußere Rohr bildet den Tragkörper für die Kontakteinrichtung und muß große mechanische
Festigkeit aufweisen.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das innere Rohr aus
kunstharzgebundenem Glasfasermaterial besteht und derart unter Zugspannung eingebaut
ist, daß das äußere Rohr auf Druck beansprucht wird, und daß in das innere Rohr
im Bereich der Schalterkontakte eine Auskleidung aus einem hitzebeständigen Isolierstoff
eingesetzt ist, welche das Glasfaserrohr gegen die Einwirkung eines zwischen den
geöffneten Schalterkontakten übergehenden Lichtbogens schützt.
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Das erfindungsgemäß für das innere Rohr verwendete kunstharzgebundene
Glasfasermaterial verleiht diesem sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangsrichtung
eine Zugfestigkeit, die der von Stahlrohren gleichkommt. Das innere Rohr kann daher
einen hohen Gasdruck von etwa 25 at aushalten. Indem andererseits das innere
Rohr derart unter Zugspannung eingebaut ist, daß das äußere Rohr auf Druck beansprucht
wird, wird für den durch das äußere Rohr gebildeten, aus Porzellan bestehenden Tragkörper
eine sehr große mechanische Festigkeit erzielt.
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Dadurch, daß in das innere Rohr im Bereich der Schalterkontakte eine
Auskleidung aus hitzebeständigem Isolierstoff eingesetzt ist, wird schließlich vermieden,
daß durch den zwischen den Kontakten übergehenden Lichtbogen aus dem Glasfaserinaterial
Gas freigesetzt wird, welches die elektrische Festigkeit des Kontaktraumes vermindert
und deshalb zu einem Überschlag zwischen den geöffneten Kontakten füh-
ren
würde. Die Anbringung einer Schutzauskleidung gegen Lichtbogeneinwirkung ist bei
Vakuumschaltern an sich bekannt.
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Ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Druckgasschalters
wird an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine
schaubildliche Darstellung eines Druckgasschalters mit den Merkmalen der Erfindung,
F i g. 2 in größerem Maßstab den Endverschluß einer Isoliersäule, F i
g. 3 eine andere Anordnung für den Isolierverschluß der Isoliersäule, F i
g. 4 eine weitere Einzelheit der Isoliersäule. Nach F i g. 1 umfaßt
das Schaltgerät einen Luftbehälter 10, auf welchem der im ganzen mit
11 bezeichnete hohle Tragisolator aufgebaut ist. Dieser besitzt eine obere
Kappe 12, an welcher seitlich je eine Schaltkontaktanordnung 13, 14
angebracht ist.
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Der Tragisolator ist auf dem Luftbehälter 10 ' mittels eines
Flanschansatzes 15 (F i g. 2) aufgesetzt, der an dem Behälter angeschweißt
ist; an dem Flanschansatz 15 ist eine geflanschte Metallrohrführung
16
angeschraubt.
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An jedem Ende eines mit Kunstharz gebundenen Glasfaserrohres
18 sind Metallringe 17, 17A be' festigt. Jeder Ring 17 bzw.
VA, zweckmäßig Stahlringe, besitzt axial verlaufende, verjüngt ausgebildete
Federfinger 19, die über die Außenseite des Endteiles des Rohres
18 gedrückt sind. In einem stirnseitigen Teil des Ringes 17 bzw.
17A ist eine Rille 20 zur Aufnahme eines Gummiringes oder ähnlichen Dichtungsringes
vorgesehen, welcher an dem kunstharzgebundenen Rohr 18 dichtend anliegt,
wenn dieses ganz in die Federfinger 19 eingedrückt wird. In das Ende des
Rohres 18 ist ein Verstärkungsring 21 eingesetzt, der ebenfalls vorzugsweise
aus Stahl besteht
und durch eine Abstufung mit dem Ring
17 bzw. 17 A
im Eingriff steht. über die Federfinger 19 ist
ein Klemmring 22 mit verjüngtem Querschnitt aufgesetzt und axial über die Finger
gedrückt, wodurch die Finger 19 einwärts verfonnt werden, um das Rohr
18 zu erfassen. . a
Das Rohr 18 bildet den inneren« Teil von
2wei konzentrischen kreisförmigen I#olierwänden des Tragisolators
11; die äußere Wand wird durch einen Isolierkörper 23 «aus Porzellan
gebildet oder einem anderen keramischen Material oder durch eine Mehrzahl von solchen
stumpf aneinandergesetzten Isolierkörpern; dieser oder diese Körper werden zwischen
einem geflanschten Metallendring 24, welcher mit dem Ring 17A im Eingriff
steht, und dem geflanschten Rohr 16, in welchem der Ring 17 befestigt
ist, mittels des unter Zugspannung stehenden Rohres 18 unter Druck gehalten. Der
Grad der Zusammendrükkung ist bestimmt durch die auf das Rohr 18 ausgeübte
Spannung. Diese ist bestimmt durch die Stärke von Einlagestückchen 25 zwischen
der Stirnfläche des Ringes 17 und der entsprechenden Fläche an dem Rohr
16, wobei diese Stirnflächen mittels der versenkten Schrauben 26 fest
gegen die Einlagestückchen gezogen werden.
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An dem MetaHring 24 am Kopf der Tragisolatorsäule ist die Kappe 12
befestigt, welche das mittlere Gehäuse für die beiden Schaltkontaktanordnungen
13, 14 bildet.
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Jede dieser Schaltkontaktanordnungen besteht aus einer Stimplattenanordnung
27, 27A (F ig. 3), an welcher der Leitungsanschluß 28 befestigt ist,
und aus einem mit der Kappe 12 verschraubten Ring 29,
der von der Stirnplattenanordnung
durch einen hohlen Isolator getrennt ist. Innerhalb der Stirnplattenanordnung
27, 27A und dem Abschlußring 29 sind Metallringe 30 bzw.
31 befestigt. Der hohle Isolator umgibt ein kunstharzgebundenes Glasf aserrohr
32 ' an dessen Enden die Metallringe 30 bzw. 31 aufgeschraubt
und z. B. mittels eines Epoxyharzklebstoffes verbunden sind. Der hohle, im Querschnitt
kreisförmige Körper 32 umgibt die Kontaktteile 33, 34 des Schalters
13; es sind Mittel vorgesehen, um den Körper 32 unter Zugspannung
zu bringen, und zwar mittels der Zugschrauben 35, welche durch die stimseitige
Platte 27A hindurchgeführt sind. Der hohle Isolator weist einen im Querschnitt
kreisförmigen Isolierkörper 36 aus Porzellan oder anderem keramischem Material
auf, welcher zwischen einem Flansch an der Stimplatte 27A und einem, entsprechenden
Flansch an dem Ring 29 - gehalten wird. Der Isolierkörper'36 umgibt das Rohr
32 konzentrisch und ist durch die Flansche infolge der in dem Rohr
32 erzeugten Spannung unter Druck gesetzt. Die Spannung in dem Glasfase-rrohr
32 und dessen Durchmesser sind nach Größe und Anwendung des Isolators zu
wählen. Die Zugspannung kann normalerweise in der Größenordnung von einigen zehn
Tonnen bei Schalterli mit hohem Sicherheitsgrad liegen.
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Im Bereich der Schaltkontakte 33, 34 ist das Rohr
32 mit einer Auskleidung 37 (F i g. 4) aus einem anorganischen,
hitzebeständigen Isolierinaterial versehen, welches z. B. aus geschmolzenem Glas
und Glimnier, wie es unter dem handelsüblichen Namen Mycalex bekannt ist, aus Porzellan,
Tonerde, geschmelzenem Quarz oder gewissen Arten eines undurchsichtigen, hitzebeständigen
Glases bestehen kann. Die Auskleidung 37 kann aus einem Stück hergestellt
und in das Rohr 32 e7in§es#tzt sein, wobei sie durch Federringe
38 aus kunstharzgebundenem Fasermaterial gehalten wird, die in Rillen
39 an der Innen-,wand des Rohres 32 eingreifen und dadurch.--eine
axiale Bewegung der Auskleidung- Xerhindern; die Auskleidung kann in anderer Weise
aUch. aus mehreren ineinandergreifenden Segmenten bestehen. Die Auskleidung kann
lose in das Rohr 32 eingepaßt sein und schützt das Rohr gegen übermäßige
Erwärmung, die infolge der Lichtbogeneinwirkung zwischen den Schaltkontakten auftreten
könnte.
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Im Betrieb wird Druckgas in den Rohren 18, 32
aufgenommen, wobei
die ringförmigen Räume zwischen diesen Rohren und den keramischen Isolatoren
23, 36 unter verhältnismäßig niedrigem Druck stehen. Durch diese Ringräume
können ' in geeigneter Weise Steuerstangen hindurchgeführt sein.
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Die Rohre 18, 32 können irgendeine geeignete, durch Kunstharzimprägnierung
verstärkte Ausbildung haben, wie z. B. eine Ausbildung aus Glasfasern, die durch
Epoxyharz oder Polyesterharz verstärkt bzw. imprägniert sind.