DE1230888B

DE1230888B - Gas pressure switch

Info

Publication number: DE1230888B
Application number: DES89738A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerd Hoehne
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-02-28
Filing date: 1964-02-28
Publication date: 1966-12-22

Description

Druckgasschalter Druckgasschalter sind bereits in den verschiedensten Formen mit einfacher und mehrfacher Löschmittelzuführung, die radial zum Lichtbogen oder auch anders gerichtet sein kann, bekannt. Wenn eine geschlossene Schaltkammer vorhanden ist, so ist diese meistens mit einem Gas gefüllt, welches gleichzeitig als Löschmittel beim Ausschalten für den Lichtbogen verwendet wird. Der Abstand der Kontaktstücke des jeweiligen Leistungsschalters in der Ausschaltstellung hängt dann von der elektrischen Festigkeit (Zusammensetzung, Druck) des Gases in der Schaltkammer ab.Compressed gas switches Compressed gas switches are already in the most diverse Shapes with single and multiple extinguishing agent feeds that are radial to the arc or it can be directed differently, is known. When a closed switching chamber is present, this is usually filled with a gas, which at the same time is used as an extinguishing agent when switching off the arc. The distance the contact pieces of the respective circuit breaker hangs in the open position then on the electrical strength (composition, pressure) of the gas in the switching chamber away.

Es sind außerdem Schalter mit Druckgaslöschung des Lichtbogens bekannt, bei denen sich zwischen die geöffneten Kontaktstücke Isolierstoffteile schieben, die als Klappen oder Schieber ausgebildet sein können. Die Bewegung dieser Isolierstoffteile kann mit der des Schaltstückes gekuppelt sein oder durch die Schaltstückbewegung ausgelöst werden. Es ist weiterhin bekannt, diese zwischen die Kontaktstücke zu schiebenden Isolierstoffteile aus gasabgebendem Material herzustellen und die Beblasung des Lichtbogens gleichzeitig durch das von den Isolierteilen abgegebene Gas und durch zusätzliches Druckgas vorzunehmen, um eine noch intensivere Kühlung des Lichtbogens zu gewährleisten.There are also switches with compressed gas extinguishing of the arc known, where parts of insulating material slide between the open contact pieces, which can be designed as flaps or slides. The movement of these pieces of insulating material can be coupled to that of the contact or by the contact movement to be triggered. It is also known to place this between the contact pieces to produce sliding insulating material from gas-emitting material and the blowing of the arc at the same time through the gas emitted by the insulating parts and with additional pressurized gas in order to cool the arc even more intensively to ensure.

Bei diesen bekannten Schaltern mit zwischen die Kontaktstücke schiebbarer Isolierplatten kann der Abstand der Kontaktstücke voneinander kleiner gewählt werden, als im Hinblick auf die Isolationsfestigkeit des Gases zulässig wäre.In these known switches with slidable between the contact pieces Insulating plates, the distance between the contact pieces can be selected to be smaller, than would be permissible with regard to the insulation strength of the gas.

Der neue Druckgasschalter enthält eine verschiebbar gelagerte Isolierplatte, deren Ebene senkrecht auf der Bewegungsrichtung des beweglichen Kontaktstückes steht und die so mit dem Schalterantrieb gekuppelt ist, daß sie sich beim Ausschalten des Leistungsschalters zwischen die Kontaktstücke schiebt. Das Neue besteht erfindungsgemäß darin, daß die Zuführungsleitungen für das Löschmittel an der verschiebbar gelagerten Isolierplatte befestigt sind und an den Stellen der Isolierplatte enden, an denen der Ausschaltlichtbogen eng an der Isolierplatte anliegt.The new pressurized gas switch contains a slidably mounted insulating plate, whose plane is perpendicular to the direction of movement of the movable contact piece and which is coupled to the switch drive so that it moves when it is switched off of the circuit breaker between the contacts. According to the invention, the new exists in that the supply lines for the extinguishing agent on the slidably mounted Isolation plate are attached and end at the points of the insulation plate where the breaking arc is in close contact with the insulating plate.

Die an der Isolierplatte befestigten Zuführungsleitungen für das Druckgas vermitteln dem erfindungsgemäßen Druckgasschalter den entscheidenden Vorteil, daß neben einer wesentlich intensiveren Beblasung des Lichtbogens gerade an der durch die bewegliche Isolierplatte erzeugten Engstelle zusätzlich zur Lichtbogenkühlung erreicht wird, daß durch das strömende Druckgas selbst eine intensivere Kühlung der Isolierplatte erfolgt. Die Isolierplatte bleibt also weitgehend frei von Abnutzungserscheinungen, ohne daß das Isoliermaterial selbst durch Gasabgabe oder Überhitzungserscheinungen einem erhöhten Verschleiß unterliegt. Damit läßt sich für den neuen Schalter eine Betriebssicherheit erreichen, die derjenigen eines Schalters ohne trennende Isolierwand entspricht. Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Isolierplatte läßt sich also eine höhere Spannungsfestigkeit gegenüber Schaltern ohne Isolierplatte erzielen, ohne daß häufig auszuwechselnde Verschleißteile in Kauf genommen werden müssen.The supply lines for the compressed gas attached to the insulating plate give the gas switch according to the invention the decisive advantage that in addition to a much more intensive blowing of the arc straight through the movable insulating plate created constrictions in addition to the arc cooling what is achieved is that more intensive cooling is achieved by the flowing pressurized gas itself the insulating plate takes place. The insulating plate remains largely free of signs of wear, without the insulating material itself through gas emission or overheating phenomena is subject to increased wear. This can be used for the new switch Achieve operational reliability that of a switch without a separating insulating wall is equivalent to. The insulating plate designed according to the invention can therefore achieve a higher dielectric strength compared to switches without an insulating plate, without having to accept frequently exchanged wearing parts.

Bei einer weiteren bekannten Anordnung wird eine Isolierplatte senkrecht zur Bewegungsrichtung eines Kontaktstückes zwischen die Kontaktstücke geschoben. Sie dringt dabei in einen die Isolierplatte U-förmig umschließenden Raum ein, aus dem die darin vorhandene Luft herausgedrängt wird und so eine Kühlung des Lichtbogens verursacht. Bei dieser bekannten Anordnung ist die verschiebbare Isolierwand im Gegensatz zur Erfindung zum Ersatz einer besonderen Druckgaserzeugungsanlage vorgesehen. Außerdem ist die durch die Isolierplatte selbst erzeugte Luftströmung mit der Luftströmung bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht vergleichbar, da erstens der Lichtbogen gerade in dem Raum brennt, aus dem die Luft zur Beblasung entnommen wird und da zweitens der Löschmittelstrom so gerichtet ist, daß der Lichtbogen an der am meisten beanspruchten Umlenkstelle gegen die Oberfläche der Isolierplatte gedrückt wird, so daß die Isolierplatte einem erhöhten Verschleiß unterliegt.In another known arrangement, an insulating plate becomes vertical pushed between the contact pieces for the direction of movement of a contact piece. It penetrates into a space surrounding the insulating plate in a U-shape the air present in it is forced out and thus a cooling of the arc caused. In this known arrangement, the sliding insulating wall is in In contrast to the invention, intended to replace a special compressed gas generation system. In addition, the air flow generated by the insulating plate itself is with the air flow not comparable with the arrangement according to the invention, since firstly the arc just burning in the room from which the air for blowing is taken and there second, the extinguishing agent flow is directed so that the arc at the most stressed deflection point is pressed against the surface of the insulating plate, so that the insulating plate is subject to increased wear.

Die F i g. 1 und 2 zeigen zwei senkrecht zueinander liegende Längsschnitte durch einen Leistungsschalter nach der Erfindung. In F i g. 1 ist wegen des symmetrischen Aufbaues des Schalters nur die rechte Schalterhälfte dargestellt. Jedes Kontaktstück 1 ist beweglich in einer Führung 2 gelagert, die ihrerseits mit einem Anschlußbolzen 3 elektrisch verbunden ist. Eine Feder 4 dient zum Einschalten und sorgt für den nötigen Kontaktdruck. Der Antrieb jedes Kontaktstückes besteht aus einem Hebel 5, der an einem Festpunkt 6 drehbar gelagert ist. Je ein Stößel 7 greift in der Mitte des Hebels 5 an und arbeitet mit einem Nocken 8 zusammen, -der beim Ausschalten des Leistungsschalters nach oben bewegt wird und so die Stößel ? nach außen drückt. Dadurch werden über die Hebel 5 die Kontaktstücke 1 so weit getrennt, daß eine oberhalb des Nockens 8 befestigte Isolierscheibe 9 zwischen die Kontaktstücke 1 geschoben werden kann. Außerdem ist der Nocken 8 an einer Kolbenstange 10 befestigt. Die Kolbenstange 10 trägt einen Kolben 11, der in einem Zylinder 12 geführt ist. Der Zylinder 12 weist auf der unteren Stirnseite des Kolbens eine Einlaßöffnung 1-3 für die Betätigungsdruckluft und eine mit einem Rückschlagventi114 versehene Verbindungsöffnung zur Schaltkammer auf, die mit dem Löschmittel, z. B. SFs, gefüllt ist. Eine Zylinderfeder 15 hält den Kolben 11 in seiner unteren Lage, die der Einschaltstellung des Leistungsschalters entspricht. In der Kolbenstange 10 befindet- sich in der Nähe des Kolbens 11 eine Durchströmöffnung 16 für das Löschmittel. Die Kolbenstange 10 ist innen hohl, so daß bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 11 das Löschmittel aus dem Zylinder 12 durch die Durchströmöffnung 16 in das Innere der Kolbenstange 10 gelangen kann. Von da aus strömt das Löschmittel über ein angeschlossenes Verteilerstück 17 und über Zuführungsleitungen 18 für das. Löschmittel, die in die Isolierplatte 9 eingebettet sind und deren Austrittsöffnungen auf dem Rand einer kreisrunden Öffnung 19 in der Isolierplatte 9 verteilt sind. Die Öffnung 19 ist so angebracht, daß in der Einschaltstellung die Kontaktstücke 1 des Schalters durch diese Öffnung teilweise hindurchragen. Die Schaltkammer ist durch ein Gehäuse 20 und mit eingebauten Isolatoren 21 umschlossen.The F i g. 1 and 2 show two longitudinal sections lying perpendicular to one another by a circuit breaker according to the invention. In Fig. 1 is because of the symmetrical Structure of the switch only the right half of the switch is shown. Every contact piece 1 is movably mounted in a guide 2, which in turn has a connecting bolt 3 is electrically connected. A spring 4 is used to switch on and provides the necessary contact pressure. The drive of each contact piece consists of a lever 5 which is rotatably mounted on a fixed point 6. One plunger 7 each engages in the middle of the lever 5 and works with a cam 8, -der at Switching off the circuit breaker is moved upwards and so the plunger? after outside pushes. As a result, the contact pieces 1 are separated so far via the lever 5, that a fixed above the cam 8 insulating washer 9 between the contact pieces 1 can be pushed. In addition, the cam 8 is attached to a piston rod 10. The piston rod 10 carries a piston 11 which is guided in a cylinder 12. The cylinder 12 has an inlet opening on the lower end face of the piston 1-3 for the actuating compressed air and one provided with a non-return valve Connection opening to the switching chamber, which with the extinguishing agent, z. B. SFs, filled is. A cylinder spring 15 holds the piston 11 in its lower position, that of the switched-on position of the circuit breaker. In the piston rod 10 is located in the Near the piston 11 a flow opening 16 for the extinguishing agent. The piston rod 10 is hollow inside, so that when the piston 11 moves upward, the extinguishing agent from the cylinder 12 through the flow opening 16 into the interior of the piston rod 10 can reach. From there, the extinguishing agent flows through a connected distributor 17 and supply lines 18 for the. Extinguishing agent, which in the insulating plate 9 are embedded and their outlet openings on the edge of a circular opening 19 are distributed in the insulating plate 9. The opening 19 is attached so that in the switched-on position the contact pieces 1 of the switch through this opening partially protrude through. The switching chamber is through a housing 20 and with built-in isolators 21 enclosed.

Außerdem ist das Gehäuse 20 im Innern mit einem Isolierkörper 22 ausgekleidet, in dem die Isolierplatte 9 gleitend gelagert ist. Wenn sich die Isolierplatte 9 mit dem Kolben 11 nach oben verschiebt, so liegt sie an der obersten Stelle 23 an der Auskleidung an. Hier hat aber die Auskleidung einen annähernd U-förmigen Querschnitt, so daß die Öffnung 19 in der Isolierpl alte in der Ausschaltstellung des Leistungsschalters beidseitig abgedeckt ist.-Der Schalter ist in seiner Einschaltstellung gezeichnet. Beim Ausschalten strömt Druckluft durch die Einlaßöffnung 13 in den Zylinder 12. Der Kolben 11 bewegt sich mitsamt der Kolbenstange 10, dem Nocken 8 und der Isolierscheibe 9 nach oben. Die Stößel gleiten auf dem Nocken 8 nach außen und trennen die Kontaktstücke 1 über die Hebel 5 so weit, daß die Isolierscheibe 9 weiter nach oben geführt werden kann. Gleichzeitig wird das Löschmittel im Zylinder 12 komprimiert und strömt durch die Kolbenstange 10 und die Zuführungsleitungen 18 zu deren Austrittsöffnungen und kühlt den durch die Öffnung 19 in der Isolierplatte 9 schlagenden Lichtbogen ab. Durch die zentrale Kühlung an einem Punkt ist es möglich, mit relativ wenig Löschmittelmenge auszukommen. In der Ausschaltstellung ist die Isolierplatte 9 weit nach oben verschoben und trennt die Kontaktstücke 1, so daß deren Abstand kleiner als die Schlagweite eines Lichtbogens in der Schaltkammer gehalten werden kann. Durch die Isolierplatte wird der Lichtbogen aus der Verbindungslinie zwischen den Kontaktstücken abgelenkt. Das hat zusätzlich noch den Vorteil, daß die Lichtbogenfußpunkte von den Kontaktstellen ferngehalten werden.In addition, the housing 20 is lined on the inside with an insulating body 22, in which the insulating plate 9 is slidably mounted. When the insulating plate 9 moves upward with the piston 11, it rests on the topmost point 23 the lining. Here, however, the lining has an approximately U-shaped cross-section, so that the opening 19 in the Isolierpl old in the off position of the circuit breaker is covered on both sides.-The switch is shown in its on position. When switching off, compressed air flows through the inlet opening 13 into the cylinder 12. The piston 11 moves together with the piston rod 10, the cam 8 and the insulating washer 9 up. The tappets slide outward on the cam 8 and separate the contact pieces 1 over the lever 5 so far that the insulating washer 9 can be guided further upwards can. At the same time, the extinguishing agent is compressed in the cylinder 12 and flows through it the piston rod 10 and the supply lines 18 to their outlet openings and cools the arc striking through the opening 19 in the insulating plate 9. Thanks to the central cooling at one point, it is possible to use a relatively small amount of extinguishing agent get along. In the switched-off position, the insulating plate 9 is moved far upwards and separates the contact pieces 1, so that their distance is smaller than the striking distance an arc can be held in the switching chamber. Through the insulating plate the arc is deflected from the connection line between the contact pieces. This has the additional advantage that the arc base points from the contact points be kept away.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf einen Schalter mit Druckluftantrieb beschränkt. In entsprechender Abwandlung der Konstruktion kann man jeden beliebigen Antrieb, z. B. elektrischen Antrieb, Druckluftantrieb mit Druckluftzufuhr beim Einschalten und Federantrieb nur fürs Ausschalten, verwirklichen. Auch sind Konstruktionen mit nicht mechanischer Kupplung zwischen Kontaktstück und Isolierplatte denkbar. Die Isolierplatte muß in der Einschaltstellung keineswegs die Schaltkontakte umschließen, sie kann auch ganz unterhalb der Schaltkontakte angeordnet sein. Bei einer derartigen Konstruktion würden sich die Austrittsöffnungen der Zuführungsleitungen für das Löschmittel an der Stirnseite der Isolierscheibe befinden. Auch eine nutenförmige Vertiefung statt der Öffnung 19 ist denkbar. Diese Lösung dürfte besonders in Verbindung mit einem oder mehreren schwenkbaren Kontaktstücken vorteilhaft sein. Falls nur ein bewegliches Kontaktstück vorhanden ist, wird die Isolierplatte so angeordnet, daß sie an dem feststehenden Kontaktstück vorbeigleiten kann. Für besondere Fälle lassen sich auch mehrere Isolierplatten vorsehen, die z. B. scherenförmig ineinandergreifen können und entweder gleichzeitig oder nacheinander in Bewegung gesetzt werden.Of course, the invention is not based on a switch Air drive limited. In a corresponding modification of the construction can any drive, e.g. B. electric drive, compressed air drive with compressed air supply when switching on and spring drive only for switching off. Also are Constructions with non-mechanical coupling between contact piece and insulating plate conceivable. In the on position, the insulating plate must by no means have the switch contacts enclose, it can also be arranged completely below the switching contacts. at Such a construction would be the outlet openings of the supply lines for the extinguishing agent are located on the face of the insulating washer. Also a groove-shaped one A recess instead of the opening 19 is conceivable. This solution is particularly likely to be used in conjunction be advantageous with one or more pivotable contact pieces. If only If there is a movable contact piece, the insulating plate is arranged in such a way that that it can slide past the fixed contact piece. For special cases can also provide several insulating plates, the z. B. interlocking like scissors and can be set in motion either simultaneously or one after the other.

Claims

Claims: 1. Compressed gas switch with a slidably mounted Insulating plate, the plane of which is perpendicular to the direction of movement of the movable contact piece and which is coupled with the switch drive that it is when switched off of the circuit breaker between the contact pieces, characterized in that that the supply lines for the extinguishing agent on the slidably mounted insulating plate are attached and end at the points on the insulating plate where the breaking arc is tight against the insulating plate.

2. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that that the supply lines for the extinguishing agent are embedded in the insulating plate are.

3. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that the supply lines end on the inner wall of a groove-like notch in the insulating plate, which the Contact piece or the arc includes semicircular.

4. Pressurized gas switch to Claim 1, characterized in that the supply lines on the inner wall end of an opening through which the movable contact piece in the switched-on position partially or completely reaches through. Publications considered: German Patent Nos. 591598, 652 800, 672 867, 1054 533.