Hochspannungs-Druckgasdüsenschalter Die Erfindung bezieht sich auf
einen Hochspannungs-Druckgasdüsenschalter mit einem in der Schaltkammer angeordneten,
als Blasventil für das in einem Behälter an der Schaltkammer anstehende Druckgas
dienenden Hohlschieber. Ein bekannter Schalter dieser Art ist derart aufgebaut,
daß der an. sich ortsfeste Gegenkontakt eines beweglichen Schaltstiftes an dem Hohlschieber
angeordnet ist und mit diesem in eine Ausschaltstellung durch Steuerluft bewegt
wird, wodurch dem anstehenden Lichtbogenlöschmittel der Zutritt zur Schaltkammer
freigegeben wird.High voltage pressurized gas nozzle switch The invention relates to
a high-voltage pressure gas nozzle switch with one located in the switching chamber,
as a blow valve for the pressurized gas in a container at the switching chamber
serving hollow slide. A known switch of this type is constructed in such a way
that the on. stationary mating contact of a movable switching pin on the hollow slide
is arranged and moved with this in a switch-off position by control air
which gives the pending arc extinguishing agent access to the switching chamber
is released.
Da nun bei großen Kurzschlußströmen der Lichtbogen einen explosionsartigen
Druckanstieg in der Düse verursacht und die Düse bei diesen Strömen durch den Lichtbogen
pfropfenartig verschlossen ist, können die ionisierten Gase nicht aus der Düse entweichen.
Sie können daher bei genügendem überdruck in den Druckgasbehälter eindringen und
verseuchen dadurch zum mindesten noch einen Teil des Löschmittels in diesem Behälter.
Nach einem Stromnulldurchgang vergeht daher verhältnismäßig viel Zeit, bis das ionisierte
Gas aus der Düse entfernt ist und für das Halten der Wiederkehrspannung geeignetes
frisches Löschmittel in der Düse vorhanden ist. Der langsame Anstieg der elektrischen
Festigkeit der Schaltstrecke nach dem Nullwerden des Stromes ist aber besonders
bei steil einschwingenden Spannungen gefährlich, wie sie bei der Abschaltung von
Abstandskurzschlüssen auftreten. Wiederzündungen des Lichtbogens sind in solchen
Fällen oft unvermeidlich.Since now with large short-circuit currents the arc creates an explosive
Pressure rise in the nozzle caused and the nozzle at these currents through the arc
is closed like a plug, the ionized gases cannot escape from the nozzle.
You can therefore penetrate into the pressurized gas container and if there is sufficient excess pressure
thereby contaminate at least part of the extinguishing agent in this container.
After a current zero crossing, it takes a relatively long time until the ionized
Gas is removed from the nozzle and suitable for holding the recovery voltage
there is fresh extinguishing agent in the nozzle. The slow rise in electrical
However, the strength of the switching path after the current has zeroed is special
dangerous in the case of steeply oscillating voltages, such as when switching off
Distance shorts occur. Re-ignitions of the arc are in such
Cases are often inevitable.
Eine zusätzliche Abführung von ionisierten Schaltgasen durch einen
Hohlschaltstift ändert an diesem Sachverhalt wenig, weil Schalter, bei denen der
Lichtbogen von dem beweglichen Schaltstift in einen bei Atmosphärendruck für das
Halten der Prüfspannung geeigneten Abstand gezogen wird (Mehrfach-Freistrahlschalter),
die Rückblasung durch die Länge des beweglichen Schaltstiftes verhältnismäßig wenig
wirksam ist.An additional discharge of ionized switching gases by a
Hollow switch pin changes this fact little because switches where the
Arc from the movable switch pin into one at atmospheric pressure for the
Keeping the test voltage at a suitable distance (multiple free jet switch),
the blowback due to the length of the movable switching pin is relatively little
is effective.
Es sind zwar auch Schalter bekannt, bei denen das Eindringen von verseuchten
Schaltgasen in einen Druckgaszuführungskanal dadurch verhindert wird, daß dieser
Kanal von dem eigentlichen Düsenraum durch Rückschlagventile abgeschlossen ist,
doch hat eine solche Ausführungsform wiederum den Nachteil, daß nach der Verstopfung
des Düsenaustrittskanals durch den Lichtbogen zu viel Zeit vergeht, bis die unter
hohem Druck gespeicherte Gasmenge aus dem Düsenraum abströmt und frischem Löschmittel
Platz macht.It is true that switches are also known in which contaminants can penetrate
Switching gases in a compressed gas supply channel is prevented by the fact that this
Channel is closed off from the actual nozzle space by non-return valves,
but such an embodiment again has the disadvantage that after clogging
of the nozzle outlet channel due to the arc too much time passes before the under
The amount of gas stored at high pressure flows out of the nozzle chamber and fresh extinguishing agent
Makes space.
Durch die Erfindung sollen die vorbeschriebenen Mängel für einen bestimmten
Schaltertyp, der zur Unterbrechung sehr hoher Kurzschlußströme geeignet ist, vermieden
werden, und zwar in der Weise, daß erfindungsgemäß der Hohlschieber bei einem Druckgasschalter
mit einem in eine Isolierstoffdüse zurückziehbaren Schaltstift am Düseneingang konzentrisch
zu diesem angeordnet ist, daß der bei der Ausschaltung mit Druckgas aufgefüllte
Raum auf ein für die Lichtbogenlöschung notwendiges Maß beschränkt ist und daß Mittel
vorgesehen sind, durch die bei großen Kurzschlußströmen in den Druckgasbehälter
eindringende Schaltgase vor ihrem Rücktritt in die Schaltkammer entionisiert werden.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß bei Anordnung des Hohlschiebers am Düseneingang
ein äußerst kurzer Weg für das Lichtbogenlöschmittel zur Verfügung steht, daß außerdem
ein nur geringer Raum durch den Lichtbogen aufgeheizt werden kann und daß ferner
durch den offenstehenden Schieber den unter hohem Druck stehenden Schaltgasen zur
Druckentlastung Gelegenheit gegeben wird, außer gegebenenfalls in einen Hohlschaltstift
noch in den Druckgasbehälter an der Schaltkammer einzudringen, ohne daß dadurch
aber nach der Freigabe der Düsenöffnung das in die Schaltstrecke strömende Löschmittel
ionisiert ist. Letzteres wird durch die am Hohlschieber oder im Druckgasbehälter
an sich bekannten befindlichen Entionisierungsmittel bewirkt. Bei einem Stromnulldurchgang
ist daher im Düsenraum nur ein geringer Druck vorhanden, so daß sofort frisches
Löschmittel in diesen Raum nachströmen kann und sehr schnell eine hohe Spannungsfestigkeit
der Schaltstrecke erreicht wird.The invention is intended to address the deficiencies described above for a specific
Switch type that is suitable for interrupting very high short-circuit currents is avoided
be, in such a way that according to the invention the hollow slide in a gas pressure switch
with a switch pin that can be retracted into an insulating nozzle, concentrically at the nozzle inlet
to this is arranged that the filled with compressed gas when switching off
Space is limited to what is necessary for arc extinction and that means
are provided by the large short-circuit currents in the pressurized gas container
penetrating switching gases are deionized before they withdraw into the switching chamber.
The invention has the advantage that when the hollow slide is arranged at the nozzle inlet
an extremely short path is available for the arc extinguishing agent that moreover
only a small space can be heated by the arc and that furthermore
through the open slide to the switching gases under high pressure
Pressure relief opportunity is given, except where appropriate in a hollow contact pin
can still penetrate into the pressurized gas container on the switching chamber without this
but after the nozzle opening has been released, the extinguishing agent flowing into the switching path
is ionized. The latter is done by the on the hollow slide or in the pressurized gas container
causes deionizing agents known per se. With a current zero crossing
Therefore, there is only a low pressure in the nozzle space, so that immediately fresh
Extinguishing agent can flow into this room and very quickly a high dielectric strength
the switching distance is reached.
Zweckmäßig bestehen die Entionisierungsmittel entweder darin, daß
der Hohlschieber selbst mit einer größeren Anzahl von Bohrungen versehen ist oder
daß vor dem Hohlschieber in Strömungsrichtung Gitter vorgesehen sind, die diese
Gase abkühlen und etwaige glühende Metallteilchen als Niederschlag
festhalten.
Andererseits können aber auch noch zusätzlich in dem Druckgasbehälter die Druckgasströmung
nicht behindernde Bleche vorhanden sein, an denen sich die Schaltprodukte ebenfalls
absetzen.The deionizing agents are expediently either that
the hollow slide itself is provided with a larger number of bores or
that grids are provided in front of the hollow slide in the flow direction, which these
Cool gases and any glowing metal particles as a precipitate
hold tight.
On the other hand, however, the flow of compressed gas can also additionally occur in the compressed gas container
non-obstructing metal sheets must be present on which the switching products are also attached
drop.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung als
schematische Schnittbilder gezeigt. Es handelt sich in beiden Fällen um einen Druckluftschalter
mit in freier Luft liegender Schaltstrecke, wie sie als Mehrfach Freistrahlschalter
bekannt sind. Nach F i g. 1 enthält der Düsenkörper 1 mit einem Schutzschirm 2 in
seinem Inneren den Antrieb 3 für einen beweglichen Schaltstift 4, der mit einem
außerhalb des Düsenkörpers befindlichen Gegenkontakt 5 zusammenarbeitet. Der Schaltstift
4 wird von einem Kolben 6 angetrieben, dem zur Ausschaltung über den Kanal 7 Druckluft
zugeführt wird. Die zur Betätigung des Antriebs sowie zur Lichtbogenlöschung dienende
Druckluft steht in einem Behälter 8 an. Dieser Behälter bildet einen Teil der eigentlichen
Schaltkammer. Es ist zur Schaltstrecke hin durch eine Wand 9 abgedichtet, die am
Düseneingang ringsherum verteilte Austrittsöffnungen 10 aufweist. In der Einschaltstellung
sind diese Öffnungen durch einen ringförmigen Hohlschieber 11 abgedeckt. Der Hohlschieber
wird pneumatisch oder hydraulisch über einen kleinen Antrieb 12 betätigt. Er ist
durch hitzebeständige O-Ringe 13 so abgedichtet, daß kein Löschmittel vorzeitig
in die Schaltstrecke gelangen kann.In the drawing, two embodiments of the invention are as
schematic sectional images shown. In both cases it is a compressed air switch
with a switching path in the open air, as used as a multiple free jet switch
are known. According to FIG. 1 includes the nozzle body 1 with a protective screen 2 in
its interior the drive 3 for a movable switch pin 4, which with a
mating contact 5 located outside the nozzle body cooperates. The switch pin
4 is driven by a piston 6, which is switched off via the channel 7 compressed air
is fed. The one used to operate the drive and to extinguish the arc
Compressed air is available in a container 8. This container forms part of the actual
Switching chamber. It is sealed to the switching path by a wall 9, which is on
Has outlet openings 10 distributed around the nozzle inlet. In the on position
these openings are covered by an annular hollow slide 11. The hollow slide
is actuated pneumatically or hydraulically via a small drive 12. He is
sealed by heat-resistant O-rings 13 so that no extinguishing agent prematurely
can get into the switching path.
Um nach einer Öffnung des als Blasventil dienenden Hohlschiebers das
Wiederaustreten von in den Behälter 8 gelangten ionisierten Schaltgasen zu verhindern,
ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine größere Anzahl von Metallblechen
14 so angeordnet, daß sie die Strömung der Druckluft nicht behindern, andererseits
aber die eingedrungenen Schaltgase stark kühlen und sie von glühenden Metallteilchen
befreien, die sich an diesen Blechen absetzen. Um das Eindringen von Schaltgasen
in den rückwärtigen Teil der Schaltkammer zu verhindern, ist eine Sperrwand 15 vorgesehen.
Dadurch wird der Düsenraum stark eingeengt. Das Ausführungsbeispiel nach F i g.
2 zeigt einen gleichartigen Schalter, dessen Düsenraum jedoch noch dadurch auf das
für eine wirksame Lichtbogenlöschung geringstmögliche Maß verkleinert ist, daß die
Trennwand 9 an den Schaltstiftantrieb 3 gelegt und der Hohlschieber 11 in das Innere
des Druckluftbehälters 8 verlegt ist.In order to open the hollow slide serving as a blow valve
To prevent re-escape of ionized switching gases that have entered the container 8,
is in the illustrated embodiment, a larger number of metal sheets
14 arranged so that they do not obstruct the flow of compressed air, on the other hand
but the penetrated switching gases cool strongly and remove glowing metal particles
free that settle on these sheets. To the penetration of switching gases
To prevent the rear part of the switching chamber, a barrier wall 15 is provided.
As a result, the nozzle space is severely restricted. The embodiment according to FIG.
2 shows a switch of the same type, the nozzle space of which, however, still points to the
is reduced to the smallest possible extent for effective arc extinguishing that the
Partition 9 placed on the switching pin drive 3 and the hollow slide 11 into the interior
of the compressed air tank 8 is relocated.