DE1615019A1 - Gas pressure switch - Google Patents
Gas pressure switchInfo
- Publication number
- DE1615019A1 DE1615019A1 DE19661615019 DE1615019A DE1615019A1 DE 1615019 A1 DE1615019 A1 DE 1615019A1 DE 19661615019 DE19661615019 DE 19661615019 DE 1615019 A DE1615019 A DE 1615019A DE 1615019 A1 DE1615019 A1 DE 1615019A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- collector
- arc
- switching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/22—Selection of fluids for arc-extinguishing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
- H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
- H01H33/91—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/98—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being initiated by an auxiliary arc or a section of the arc, without any moving parts for producing or increasing the flow
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
- H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
- H01H33/91—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas
- H01H2033/912—Liquified gases, e.g. liquified SF6
Landscapes
- Circuit Breakers (AREA)
Description
Electric Corporation
PittsburghElectric Corporation
Pittsburgh
Aktenzeichen: P 16 15 019.9-34 Mein Zeichen: PLA 66/8002 Sm/UnFile number: P 16 15 019.9-34 My reference: PLA 66/8002 Sm / Un
Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter mit einem gasförmigen Löschmittel und einem Sammler für Kondensat, das aus dem Gas ausfällt. Solche Sammler hat. man bisher in den Druckluftbehältern Ton Druckluft schalt era Torgesehen, weil aus der Druckluft Wasserdampf kondensiert und als Wasser zu Störungen führen kann. So können z.B. Ventile blockiert werden. (Deutsche Patentschriften 760 965, 1 058 121, 1 071 813)The invention relates to a gas pressure switch with a gaseous one Extinguishing agent and a collector for condensate that precipitates from the gas. Has such collector. so far in the compressed air tanks Sound compressed air is switched on because water vapor condenses from the compressed air and, as water, can lead to malfunctions. So e.g. valves can be blocked. (German patents 760 965, 1 058 121, 1 071 813)
Bei dem Schalter nach der Erfindung dient der Sammler dagegen ganz anderen Zwecken. Erfindungsgemäß ist das Gas ein elektro- . negatiyes Gas, dessen Kondensat beim Ausschalten in Abhängigkeit Tom Druck und zur Erhöhung der Dichte des lichtbogenlöschenden Gases in den Bereich der Schalt stücke gelangt.In the case of the switch according to the invention, however, the collector serves completely different purposes. According to the invention, the gas is an electrical one. negatiyes gas, its condensate when switched off depending on Tom pressure and to increase the density of the arc-extinguishing Gas gets into the area of the contact pieces.
'009825/0506' '009825/0506'
{■=» j eau{■ = »j eau
Die Erfindung behebt die Schwierigkeiten, die bei Schaltern mit* einem elektronegativen Gas, insbesondere mit Schwefelhexafluorid, bisher dadurch entstanden, daß das Gas schon bei verhältnismäßig geringem Druck mit sinkender Temperatur kondensiert. Die durch die Kondensation Terursachte Verringerung der Dichte beeinträchtigt die Schaltleistung. Man war deshalb gezwungen, die Temperatur des Gases durch eine elektrische Beheizung auf einem genügend hohen Wert zu halten. Dies ist bei der Erfindung nicht notwendig, · weil das ausfallende Kondensat selbst zur Erhöhung der Dichte herangezogen wird, und zwar nur dann, wenn de hohe Dichte benötigt wird, nämlich im Schaltaugenblick.The invention overcomes the difficulties associated with switches with * an electronegative gas, especially with sulfur hexafluoride, hitherto resulted from the fact that the gas condenses at a relatively low pressure with falling temperature. By the condensation causes a decrease in density the switching capacity. One was therefore forced to keep the temperature of the gas at a sufficient level by means of electrical heating hold high value. This is not necessary with the invention, because the precipitating condensate itself is used to increase the density, and only when the high density is required becomes, namely at the moment of switching.
Die Erfindung ist auch nicht mit bekannten Druckgasschaltern zu vergleichen, bei denen während des Ausschaltvorganges ein zusätzliches löschmittel in die Schaltkammer eingeführt wird (deutsche Patentschrift 550 862). Das zusätzliche Löschmittel,- das durch Saug- oder Druckwirkung des Löschgases befördert wird, erfordert eine unerwünschte Komplizierung des Schalters. Dies gilt besonders für den Fall, daß als zusätzliches Löschmittel fein verteilte feste Stoffe dienen (deutsche Patentschrift 589 590), die durch das bekannte Injektorprinzip beim Ausschalten in die Schaltstrecke gesaugt werden.The invention is also not related to known gas pressure switches Compare where an additional extinguishing agent is inserted into the switching chamber during the switch-off process (German Patent specification 550 862). The additional extinguishing agent - that through Suction or pressure effect of the extinguishing gas is conveyed, requires an undesirable complication of the switch. This is especially true in the event that finely distributed as an additional extinguishing agent solid substances are used (German patent 589 590), which by the well-known injector principle when switching off in the switching path be sucked.
Bei der Erfindung kommt man mit einem einzigen Gas aus. Das Gas kann unter einem für die elektrische Festigkeit günstigen hohenA single gas is sufficient for the invention. The gas can be below a level favorable for the electrical strength
- 2 009825/0506 - 2 009825/0506
Druck stehen. Die Kondensation kann die Schaltleistung nicht wesentlich verringern,.weil das Kondensat im Schaltaugenblick zur Erhöhung der Dichte 'herangezogen wird.Standing under pressure. The condensation cannot significantly reduce the switching capacity, because the condensation occurs at the moment of switching to increase the density 'is used.
Bei einem Druckgasschalter, bei dem das Gas mit einer Düse gegen den Lichtbogen gerichtet wird, kann man eine Leitung von Sammler zur Düse führen, die dort so mündet, daß Kondensat in an sich bekannter Weise durch Injektorwirkung in den Bereich der Schaltstrecke gelangt. Die Förderung kann ferner dadurch gesteigert werden, -daß der Sammler eine mit einem Rückschlagventil versehene Einlaßöffnung für das Kondensat aufweist und über eine zweite Leitung in an sich bekannter Weise unter Druck zu setzen ist. Die zweite Leitung führt zweckmäßig vom Sammler zur Anströmseite der Düse, wo unter Umständen ein Staudruck vorhanden ist, der auf das Kondensat einwirkt.In the case of a pressure gas switch, in which the gas is counteracted with a nozzle the arc is directed, you can lead a line from the collector to the nozzle, which opens there so that condensate is known per se Way by injector effect in the area of the switching path got. The promotion can also be increased, -that the collector is provided with a check valve Has inlet opening for the condensate and is to be put under pressure via a second line in a manner known per se. The second line expediently leads from the collector to the upstream side of the nozzle, where under certain circumstances there is a back pressure that increases the condensate acts.
Eine weitere Möglichkeit, das Kondensat aus dem Sammler in den Lichtbogenraum zu bringen, besteht darin, daß im Sammler-mit Hilfe eines an sich bekannten Hilfslichtbogens ein erhöhter Druck erzeugt wird.Another possibility to bring the condensate from the collector into the arc chamber is that in the collector-with With the help of an auxiliary arc known per se, an increased one Pressure is generated.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele beschrieben. Für übereinstimmende Teile werden gleiche Bezügszeichen verwendet.To explain the invention in more detail, two exemplary embodiments are described below with reference to the drawing. For Corresponding parts are given the same reference symbols.
009825/0506009825/0506
In den Zeichnungen, insbesondere in Figur 1, umfaßt die schematisch dargestellte Schalt erkonstruktion ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 11 mit einer Schaltkaum er 12 im Innern.In the drawings, particularly in Figure 1, the switching construction shown schematically comprises an essentially cylindrical housing 11 with a Schaltkaum he 12 inside.
009825/0506009825/0506
WE-WE-
615019615019
Das Gehäuse enthält ein elekttonegatives Löschmittel, wie Schwefelhexafluorid (SF6), das normalerweise gasförmig ist. Wie jedoch vorstehend erklärt, beginnt SPg bei Drücken oberhalb von etv/a 1,8 at. schon bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen zu kondensieren. Deshalb ist ein Sammler 13 an der Unterseite dos Gehäuses 11 angebracht, der das flüssige SFg, das aus dem gasförmigen Si1^ ausfällt, auffängt.The housing contains an electro-negative extinguishing agent, such as sulfur hexafluoride (SF 6 ), which is normally gaseous. As explained above, however, SPg begins to condense at pressures above about 1.8 at. Even at relatively low temperatures. A collector 13 is therefore attached to the underside of the housing 11, which collects the liquid SFg that precipitates from the gaseous Si 1 ^.
Wie dargestellt, sind innerhalb der Schaltkammer 12 ein feststehendes Schaltstück 14 und ein bewegliches Schaltstück 15 angeordnet. Das bewegliche Schaltstück 15 kann vom feststehenden Schaltstück H getrennt werden, um einen Lichtbogen 16 im Löschmittel zu ziehen. Das Schaltstück 15 kann über ein Querstück betätigt werden, das zwischen zwei mit Abstand angeordnete Betätigungsstangen 18 befestigt ist, die durch einen geeigneten, "; dargestellten Antrieb in Längsrichtung bewegt werden.As shown, within the switching chamber 12 are a fixed Switching piece 14 and a movable switching piece 15 are arranged. The movable contact 15 can from the stationary Switching piece H are separated in order to draw an arc 16 in the extinguishing agent. The contact piece 15 can have a cross piece are operated, the between two spaced apart operating rods 18 is attached, which are moved by a suitable, "; shown drive in the longitudinal direction.
Um den Lichtbogen 16 zwischen den Schaltstücken zu löschen, er zeugt eine Pümpeinrichtung 21 eine Strömung des Löschmittel durch eine Düse 22 in der Schaltkammer 12. Die Düse 22 wird von einer Auskleidung 23 der Schaltkammer gebildet. Die Auskleidung besteht vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen. Die Pumpeinrichtung 21 umfaßt einen Kolben 24, der m..der sylindriechen Schaltkammer 12 gleitend angebracht ist. Eine Buchse 25 umgibt das feststehende Schaltstück 14 dort, wo es durch den Kopf'dee Kolbens 24 ragt. Der Kolben wird von Antriebaatangen 18 betätigt, deren Enden mit den Kolben verbunden sind. DeshalbIn order to extinguish the arc 16 between the contact pieces, a pumping device 21 generates a flow of the extinguishing agent through a nozzle 22 in the switching chamber 12. The nozzle 22 is formed by a lining 23 of the switching chamber. The lining is preferably made of polytetrafluoroethylene. The pumping device 21 comprises a piston 24 which is slidably attached to the cylindrical switching chamber 12. A socket 25 surrounds the stationary contact piece 14 where it protrudes through the piston 24 head. The piston is actuated by drive rods 18, the ends of which are connected to the pistons. That's why
003826/0506003826/0506
WE-Case 33 232 .' -WE-Case 33 232. ' -
verursacht der Kolben bei der Trennung der Sehaltstücke eine" Strömung dec SFgdurch die Düse 22 mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit.the piston causes a " Flow dec SFg through nozzle 22 at a relatively high Speed.
Wie vorher erläutert, verringert sich die Dichte des Gases, wenn ein Teil des SFg im Gehäuse 11 flüssig wird. Wie ferner erläutert, führt die Verringerung der Dichte des SPg zu einer Abnahme der Schaltleistung. Zur Vergrößerung der Dichte des Löschmittels beim Ausschaltvorgang wird deshalb das bekannte Injektorprinzip benutzt, Es dient dazu, eiBn Teil des flüssigen SFg aus dem Sammler 13 in die Sehaltkammer zu fördern. Wie dargestellt, sind zu diesem Zweck Kanäle 26 in dem Düsenkörper 23 vorgesehen. Mit den Kanälen 26 ist ein Rohr 2? verbunden, dessen unteres Ende in den Sammler 13 ragt. Durch die hohe Geschwindigkeit des Gases, das durch die Düse*· 22 von der Pumpeinrichtung 21 gepreßt wird, wird ein Teil des flüssigen SFg aus dem Sammlsr 13 angesaugt und ähnlich wie bei einem Zerstäuber in die Düse gefördert. Dadurch wird die Dichte des Löschmittels längs der Schaltstrecke in der Schaltkammer 12 vergrößert, was eine Verbesserung des Schaltvermögens des Löschmittels zur Folge hat.As previously explained, when part of the SFg in the housing 11 becomes liquid, the density of the gas is reduced. As further explained, the decrease in the density of the SPg leads to a decrease in the Switching capacity. The well-known injector principle is therefore used to increase the density of the extinguishing agent when it is switched off. It serves to remove part of the liquid SFg from the collector 13 in to promote the Sehaltkammer. As shown, are for this purpose Channels 26 are provided in the nozzle body 23. With the channels 26 is a pipe 2? connected, the lower end of which into the collector 13 protrudes. Due to the high speed of the gas forced through the nozzle * · 22 by the pumping device 21, a part becomes of the liquid SFg sucked out of the Sammlsr 13 and similar to conveyed into the nozzle by an atomizer. This increases the density of the extinguishing agent along the switching path in the switching chamber 12 increased, which improves the switching capacity of the extinguishing agent has the consequence.
Die in Fig.* 2 dargestellte Anordnung ist im wesentlichen ähnlich der der Fig. 1. Es ist jedoch ein Speicher 28 vorhanden, der einen Teil des Löschmittels, z.B. SFg, bei einem höheren Druck enthalt. Durch ein Blasventil - 29, das in Verbindung mit der Trennung der Schaltäücke geöffnet wird, gelangt Hochäruckgas aus den Speicher 28 in die Schaltkammer 12. Das Ventil 29 kann durch eineThe arrangement shown in FIG. 2 is essentially similar to that of FIG. 1. However, there is a memory 28 which contains part of the extinguishing agent, for example SFg, at a higher pressure. A blow valve 29 , which is opened in connection with the separation of the switchgear units, passes high-pressure gas from the reservoir 28 into the switch chamber 12. The valve 29 can be opened by a
009825/0506 BADOKitiNAl009825/0506 BADOKitiNAl
WE-Cäse 33 232 /WE-Cheese 33 232 /
Ratsche 30 betätigt werden, die vom Antrieb des beweglichen Schalt Stückes 15 in Gang, gesetzt wird. ..-,.:Ratchet 30 are operated by the drive of the movable Switching piece 15 is set in motion. ..- ,.:
Der Sammler 13 ist ein geschlossenes G-efäß. An seinem Eingang ist ein Rückschlagventil 31 vorgesehen. Eine ζαε&1??Iiehe Öffnung 32 in der Düse 23 ist mit dem Sammler 13 über ein Rohr33 verbunden. Wenn Hochdruckgas aus dem Gefäß 28 in die-Schaltkammer strömt, gelangt ein Teil des Gases durch das Rohr 33ί in den Sammler 13 und vergrößert dort den Druck. Das Rückschlagventil 31 wird geschlossen und ein Teil der Flüssigkeit durch das Rohr 27 nach oben gefördert. Dieser Teil tritt durch die Kanäle 26 in die Düse ein und vex-gröBert dort die Dichtigkeit des LöschmittelsThe collector 13 is a closed G-vessel. A check valve 31 is provided at its inlet. An opening 32 in the nozzle 23 is connected to the collector 13 via a pipe 33. When high pressure gas flows from the vessel 28 into the switch chamber, a portion of the gas through the tube 33ί into the accumulator 13 and increases the pressure therein. The check valve 31 is closed and some of the liquid is conveyed up through the pipe 27. This part enters the nozzle through the channels 26 and increases the tightness of the extinguishing agent there
Der Schalter nach Fig. 3besitzt eine selbsterzeugte Loschmittelströmung.Zusätzlich zu dem feststehenden Schaltstück 14und dem beweglichen Schalstück 15 ist ein Zwxschenschaltstück 35 vorhanden. Das Zwischensehaltstück 35 ist in einer Trennwand 36 der Schaltkammer 12' gleitend befestigt. Durch eine Drückfeder 37 wird es nach oben gedrückt. -:. /The switch according to FIG. 3 has a self-generated extinguishing agent flow. In addition to the fixed switching element 14 and the movable switching element 15, an intermediate switching element 35 is provided. The intermediate holding piece 35 is slidably fastened in a partition 36 of the switching chamber 12 '. It is pushed upwards by a compression spring 37. - :. /
Bei der Ausschaltbewegung trennt sieh das Schaltstück 35; zuerst vom Schaltstück 14. Dadurch entsteht ein druckerzeugender Lichtbogen 38 zwischen diesen beiden Schaltstücken. Die Hitze des Lichtbogens 38 verdampft einen Teil des flüssigen-SFg an der "-.."■■ Unterseite des Gehäuses 11 r und erzeugt einen Druck» der eine Strömung des verdampften Gases durch die Öffnungen 39 der Trenn-*During the switch-off movement see the switching piece 35 separates; first from the contact piece 14. This creates a pressure-generating arc 38 between these two contact pieces. The heat of the arc 38 vaporizes part of the liquid SFg on the "- .." ■■ underside of the housing 11 r and creates a pressure »which causes a flow of the vaporized gas through the openings 39 of the separating *
982^70-50982 ^ 70-50
WE-Case 33 252WE-Case 33 252
♦ wand 36 in den oberen Teil der S ehalt kammer 121 zur Folge hat, wo der Lichtbogen 16 zwischen dem Zwischenschaltstück 35 und dem Schaltstück 15 gezogen wird. Der Ausschaltweg des Zwischenschaltotückoö 35 ist durch einen Bolzen oder Flansch 41 begrenzt, der an der Trennwand 36 anschlägt. Ein Rückschlagventil 31f am Eingang des Sammlers wird durch den Druckanstieg in diesem Schalterteil geschlossen. Die Dichte des Löschmittels in der Schaltkammer wird während des Ausschaltvorganges erhöht, wie vorher beschrieben wurde.Wall 36 in the upper part of the holding chamber 12 1 results in where the arc 16 is drawn between the intermediate contact 35 and the contact 15. The switch-off path of the Zwischenenschaltotückoö 35 is limited by a bolt or flange 41 which strikes against the partition 36. A check valve 31 f at the inlet of the collector is closed by the pressure increase in this switch part. The density of the extinguishing agent in the switching chamber is increased during the switch-off process, as previously described.
Der in Pig. 4 dargestellte Schalter besitzt ebenfalls e ine selbsterzeugte Löschmittelströmung. In diesem Fall ist angenommen, daß das Löschmittel im Gehäuse 11' unter allen Betriebabediigmgen, die für den Schaltei vorliegen können, gasförmig bleibt. Da das Gas, das durch die Düse 22 vom Druck des Lichtbogens 38 getrieben wird., verhältnismäßig heiß und ionisiert ist, ist es erwünscht, ein unionisiertes Gas mit dem ionisierten Gas in der Schaltkammer 12' zu mischen. Dies wird durch Verwendung des Injektorprinzips erreicht. Wie dargestellt, sind in dem Besenkörper 23 · · Öffnungen 45 vorgesehen. Mithin saugt das mit großer Geschwindigkeit durch die Düse an den Öffnungen 45 vorbeiströmende Gas unionisiertea Gas von außerhalb der Schaltkammer 12* durch die Öffnungen 45 in die Kammer, wo es zur Löschung des Hauptlösehbogens 16 beitragt» .The one in Pig. 4 also has a self-generated switch Extinguishing agent flow. In this case it is assumed that the extinguishing agent in the housing 11 'under all operating conditions, which can be present for the Schaltei remains gaseous. Because the gas that is driven through the nozzle 22 by the pressure of the arc 38 is., is relatively hot and ionized, it is desirable to have a unionized gas with the ionized gas in the switching chamber 12 'to mix. This is achieved by using the injector principle. As shown, in the broom body 23 · · Openings 45 are provided. So it sucks at great speed Gas flowing through the nozzle past the openings 45 unionized a gas from outside the switching chamber 12 * through the Openings 45 in the chamber, where there is the extinguishing of the main release arc 16 contributes ».
Ein Grund dafür, daß Gehäuse von SFg-Schaltern teuer aind, darin, daß üblicherweise die Vorschriften von KeeeelÜberwachungsOne reason why SFg switch housings are expensive, in that usually the regulations of KeeeelÜberwachungs
BAOORiÖlNALBAOORiÖlNAL
■-■■&>..■ - ■■ &> ..
WE-Case 33 232WE case 33 232
vereinen erfüllt werden müssen. Biese Vorschriften führen nicht · nur zu hohen ursprünglichen Kosten des Schalters, sondern sie .erfordern für bestimmte Schalterteile auch jährlich Inspektionen durch qualifiziertes Personal= Die Bestimmungen treffen aber nicht für Gehäuse zu, deren Innendurchmesser einen bestimmten Wert, z.B. 15 cm, unterschreitet. Mithin kann man durch die Verwendung von Behältern, die kleine Durchmesser aufweisen, und durch hohen Druck ome eine hohe Dichte, z.B. flüssiges SFg als Löschmittel, Leistungsschalter schaffen, die wesentlich kleiner und bill^er als bekannte Schalter sind.unite must be met. These regulations do not lead only at the high original cost of the switch, but also require annual inspections for certain switch parts by qualified personnel = The provisions do not apply for housings whose inner diameter falls below a certain value, e.g. 15 cm. Hence one can by using from containers with small diameters and through high ones Pressure ome a high density, e.g. liquid SFg as extinguishing agent, Create circuit breakers that are much smaller and cheaper than known switches.
Dor Schalter nach Figur 5 besitzt einen geschlossenen Gaskreis. Zu diesem gehört eine im wesentlichen zylindrische Schaltkammer 46 mit einem Durchmesser yon "' * "!> ^*" 15 cm oder weniger. Die Schaltkamraer 46 enthält flüssiges SP^0 Sin feststehendes Schaltetück 47 ist am einen Ende mit Hilfe einer Durchführung 48 an der Kammer befestigt. In ähnlicher Weise führt ein Leiter 49 durch eine Durchführung 51 am anderen Ende der Kammer, die unter einem rechten Winkel Eur Durchführung 48' verläuft» Das obere Ende des Leiters 49 ist mit Kontaktfingern 52 versehen? die ein bewegliches Sehalsstüek 53 tragen. Sas Sollaltstück; 53· kann durch einen geeigneten Antrieb betätigt werden, boisplelav/aiss einen Magnet- j antrieb mit einer SpyIo 54 und einem Anker 55, der ffiit dem" einen'' f Ende des Sehaltgtüekös 53 über Qin Isolierstoff glied -56^ verfcunäen' iot. Der Anker 55 ist in einer Ausnehmung 50 der Kammer 46 angeordnet". " ----.-" .-.■■■■■■■ ■■-■■-.;■:■ -■ :y· '--;;; ,.:. .-■■!.',. -iy^.- --*> .-.-,. ;-...; ..-·■ ...-.* Dor switch according to Figure 5 has a closed gas circuit. To this 46 includes a substantially cylindrical switching chamber having a diameter yon "'*"!> ^ * "15 cm or less. The Schaltkamraer 46 contains liquid SP ^ 0 Sin fixed Schaltetück 47 is at one end by means of a bushing 48 on the Similarly, a conductor 49 leads through a feedthrough 51 at the other end of the chamber, which runs at a right angle Eur feedthrough 48 '. Sas Sollaltstück; 53 · can be actuated by a suitable drive, boisplelav / aiss a magnetic drive with a j SpyIo 54 and an armature 55 which ffiit the "a '' f end of the Sehaltgtüekös 53 via Qin insulating membered -56 ^ verfcunäen 'iot. The armature 55 is arranged in a recess 50 of the chamber 46 "." ----.- ".-. ■■■■■■■ ■■ - ■■ - .; ■: ■ - ■ : y · '- - ;;;: .- ■■ !. ',. -iy ^ .- - *>-.-. ,.; -...; ..- · ■ ...- *...
WE-Gase 33 232WE gases 33 232
Ein im weoentlichen zylindrischer Speicher 57 mit einem geschlossenen Ende 58 ist mit seinem offenen Ende bei 59 mit der Sehaltkammer 46 verbunden. Innerhalb des Speichers 57 istAn in the weolichen cylindrical memory 57 with a closed End 58 has its open end at 59 with the Sehaltkammer 46 connected. Inside the memory 57 is
f. ein gleitender Kolben 61 angeordnet. Der Kolben 61 teilt den Speicher in zwei Räume, von denen der eine flüssiges SFg und der andere ein chemisch träges Gas, z.B. Stickstoff, unter einem verhältnismäßig hohen Druck von beispielsweise 140 at. enthält. Mitöiin führt der Druck des Stickstoffes auf den Kolben zu einer Erhöhung des Druckes und der Dichte von Schwefelhexafluorid in der Schaltkammer 46. Auch andere kopressible Stoffe sowie Federn könnten zur Anwendung von Druck mit dem Kolben 61 eingesetzt werden»f. a sliding piston 61 is arranged. The piston 61 divides the Storage in two rooms, one of which is liquid SFg and the other contains a chemically inert gas, e.g. nitrogen, under a relatively high pressure of e.g. 140 at. The pressure of nitrogen exerts pressure on the flask to an increase in the pressure and density of sulfur hexafluoride in the switching chamber 46. Other compressible substances and springs could also be used to apply pressure to the piston 61 to be used »
Wenn die SohaJEötüeke getrennt werden, um einen Lichtbogen 16 in Löschmittel zwischen den Schaltetücken zu ziehen, kann der Stickstoff ir.i Speicher durch die erste Druckwelle der Unterbrechung leicht zusammengepreßt werden. Die Elastizität des komprimierten G-ases wirkt aber fort, den Kolben 61 in Richtung der Aufrechterhaltung eines hohen DrucVes und einer hohen Dichte iia Löschmittel in der Sehaltkararaer zu bewegen und verbessert dadurch die Schaltleistung der Unterbrechungseinrichtung.When the SohaJEötüeke are separated to create an arc 16 To pull in extinguishing agent between the switching pieces, the nitrogen can ir.i storage by the first pressure wave of the interruption are easily compressed. The elasticity of the compressed gas, however, continues to move the piston 61 in the direction of the Maintaining high pressure and density iia to move extinguishing agents in the Sehaltkararaer and thereby improves the switching capacity of the interruption device.
Der in Fig. 6 dargestellte Schalter entspricht im wesentlichen dem nach Fig. 5·.Per Speicher 57' besitzt einen Kolben 62, der mit einem nicht dargestellten Antrieb über eine Stange 63 ver-, bundon ist. Der Antrieb kann von bekannter Bauart sein, z.B. ein hydraulischer Antrieb oder ein Federantrieb. : The switch shown in FIG. 6 essentially corresponds to that according to FIG. The drive can be of a known type, for example a hydraulic drive or a spring drive. :
; BADOKiQiNAL ; BADOKiQiNAL
- 10 η *- 10 η *
WE-Cäse 33 232WE-Cheese 33 232
Ein BetätigungBicolbqn 64 ist in einem 2y lind er 65 angeordnet, der an dem Ende der Schaltkammer 46 angebracht ist, das der Durchführung 48 gegenüberlieg-t. Der Kolben 64 ist di.-rekt mit dem beweglichen Schaltstück 53 verbunden. Sine Druckfeder 66 im Zylinder 65 sitzt zwischen dem Kolben 64 und dem geschlossenen Ende des Zylinders. Anstelle diese-r Feder 66 könnten auch andere Druckmittel, z.B. Luft oder ein Gas, verwendet werden.An actuation Bicolbqn 64 is arranged in a 2-cylinder 65, which is attached to the end of the switching chamber 46 that of the implementation 48 opposite-t. The piston 64 is di-rect with the movable contact piece 53 connected. Its compression spring 66 in the cylinder 65 sits between the piston 64 and the closed one End of the cylinder. Instead of this spring 66, other pressure media, for example air or a gas, could also be used.
Die Schaltstücke sind in der Einschaltstellung gezeichnet. Zum Ausschalten wird der Kolben 62 im Speicher 57! durch einen äußeren Antrieb nach :.links bewegt. Dies drängt zusätzlich flüssiges SPg in die Schaltkammer und erhöht dadurch dort den Druck. Der Druckanstieg tieibt den Kolben 64 nach links und öffnet die Schaltstrecke. Wie festzustellen ist, erfolgt die Vergrößerung von Druck und Dichte des SPg nur im Ausschaltaugenblick. Zum Schlies-Qpn der Schaltstücke wird der Kolben 62 durch den Antrieb nach rechts bewegt. Dies verringert den Druck in der Schaltkammer 46 und ermöglicht es der Peder 66, den Kolben 64 nach rechts zu drücken, so daß die Sehaltstücke geschlossen werden.The contact pieces are shown in the switch-on position. To the The piston 62 in the memory 57 will be switched off! moved to the left by an external drive. This additionally urges liquid SPg into the switching chamber and thereby increases the pressure there. The increase in pressure drives the piston 64 to the left and opens the switching path. As can be seen, the enlargement of Pressure and density of the SPg only at the moment of switch-off. To the Schlies-Qpn of the contact pieces, the piston 62 is moved to the right by the drive. This reduces the pressure in the switching chamber 46 and enables the spring 66 to push the piston 64 to the right so that the holding pieces are closed.
Bei der vorstehenden Anordnung verwendet man SFg oder ähnliehe Gase mit hohem Druck und größerer Dichte als bei Raumtemperatur und normalem Dampfdruck. Beispielsweise liegt der Dampfdruck bei Baumtemperatur (21° C) für SPg bei 2,1 at. Die Dichte betregt 0,2 g/ cm bei diesem Druck und der genannten (temperatur. Bei der vorliegenden Erfindung beträgt die DienteIn the above arrangement, SFg or the like is used Gases with high pressure and greater density than at room temperature and normal vapor pressure. For example, the vapor pressure is at tree temperature (21 ° C) for SPg at 2.1 at. The density is 0.2 g / cm at this pressure and the specified (temperature. In the present invention, the diene is
Iffi-Case 33 232IFFI-CASE 33 232
mehr als dieser Wert«Vorzugsweise wird das Löschmittel mit •einer erheblich- höheren Dichte verv/endet.more than this value «It is preferable to use the extinguishing agent • a significantly higher density perishes / ends.
Die vergrößerte Dichte von SF6 ergibt höhere Idchtbogenspannungen. Die in Pig. 6 dargestellte Anordnung hat eine höhere Lichtbogenspannung, da die Lichtbogenspannung mit dem Druck stark ansteigt. Eine hohe Lichtbogenspannung gibt aber im Zusammenwirken mit den anderen hervorragenden Löscheigenschaften von SPg eine schnelle und wirksame Lichtbogenlöschung in einem Schalter, der kleiner und billiger ist als andere vergleichbare Schalter« Dies kann sowohl bei Weehselatromsehaltern als auch bei Gleichstromschaltern und Sicherungen vorteilhaft genutzt werden.The increased density of SF 6 results in higher arc voltages. The one in Pig. The arrangement shown in FIG. 6 has a higher arc voltage, since the arc voltage increases sharply with the pressure. A high arc voltage, however, in combination with the other excellent extinguishing properties of SPg, results in fast and effective arc extinction in a switch that is smaller and cheaper than other comparable switches. This can be used to advantage with electrical power switches as well as with direct current switches and fuses.
Die Lichtbogenspannung hat die gleiche Wirkung wie ein Reihen-Widerstand steigender Höhe. Hohe Lichtbogenspannungen verringern die Größe und Anstiegsgeschwindigkeit der wiederkehrenden Spannung. Dies sorgt für mehr Zeit zur Wiedergewinnung der erforderlichen dielektrischen Festigkeit.The arc voltage has the same effect as a series resistor increasing altitude. High arc voltages reduce the magnitude and rate of rise of the voltage recovery. This allows for more time to regain the required dielectric strength.
Außerdem \erringert eine hohe licht bogenspannung den Druckanstieg bei der Lichtbogenlöschung. Für ein Gerät ähnlich dem dar Pig. 5 wurdeder 2ti erwartende Druckanstieg berechnet. Dabei wurden folgende Annahmen augrunde gelegt j / Der Systendruck beträgt 14 at., das SPg betrügt 3,74 1. Bas Sticketoffvolumen beträgt 5j74 .1. Die Idehtbogimsiiit ist 1 1/2 Perioden. Der Effektiertwert des Stromes bei KüntakttrenmtBgen beti> fOO OOÖ A. In addition, a high arc voltage reduces the pressure increase during arc quenching. For a device similar to the dar Pig. 5 the 2ti expected pressure increase was calculated. The following assumptions were placed augrunde j / The Systendruck is at the 14th, the SPg cheating 3.74 1. Bas Sticketoffvolumen is 5j74 .1. The Idehtbogimsiiit is 1 1/2 periods. The effective value of the current at KüntakttrenmtBgen beti & gt fOO OOÖ A.
' ,■ ■' * 12 - ' ■■ ■ ■
009625/0506 ', ■ ■' * 12 - '■■ ■ ■
009625/0506
WE-Case 33 232WE case 33 232
Der S5iroia während der Lichtbogenzeit. 5 000 A. Die Systeraspannung betragt 500 V effektiv, die Lichtbogenspannung 450 V. Es sollen 100 $ der fr eiw erdend en Wärme vom SFg aufgenommen v/erden. Die berechnete Druckspitze beträgt 4,3 at. Der Druck fällt dann schnell wegen der von den Metallteilen eines Poles absorbierten Wärme.The S5iroia during the arcing time. 5,000 A. The systeresis voltage is 500 V effective, the arc voltage 450 V. 100 $ of the freely grounding heat should be absorbed by the SFg. The calculated peak pressure is 4.3 at. The pressure then drops rapidly because of the heat absorbed by the metal parts of a pole.
Der Druckanstieg ist direkt proportional der Lichtbogenzeit, dem Strom der Lichtbogenspannung und umgekehrt proportional dem Volumen von Schwefelhexafluorid und Stickstoff» Beisiielsweise führt eine Vergrößerung der Systemspannung auf 11,5 kV, der Liehtbogenspannung auf 10,9 kV» des SFg-Volumens auf 7>57 1, des Stickstoffvolumens auf 11,35 1 und eine Änderung des Stromes über die Schaltstücke auf 50 000 A. mit «inem Lichtbogenstrom von 2 500 A su einer Druckspitze von8,75 at.The increase in pressure is directly proportional to the arc time, the current of the arc voltage and inversely proportional to the volume of sulfur hexafluoride and nitrogen »For example leads to an increase in the system voltage to 11.5 kV, the arc voltage to 10.9 kV »the SFg volume to 7> 57 1, the volume of nitrogen to 11.35 liters and a change in current via the contact pieces to 50,000 A. with an arc current of 2,500 A su a pressure peak of 8.75 at.
Die Vorteile von SPg hoher Dichte in Kombination mit hohen Lichtbogenspannungen liegen auf der Hand. Zwischen die Schaltatücke wird ein Löschmittel getrieben, das, rneim sich die Schalt stücke trennen und ein Lichtbogen beginnts einen sehr hohen Widerstand besitzt. Wenn der Strom durch lull geht oder in einem SIsichstroraßchalter äen Stabilitätspunkt erreicht, besitiüt das Gas die Fälligkeit, schnell seine dielektrische Festig keit wiederzugewinnen« ©er"Schalter ist so konstruiert, daß bei einer Kurzsichl«Seiroinaiaaaciialtwng nur eine geringe ?/ä Biengo frei v/ IM. .The advantages of high density SPg in combination with high arc voltages are obvious. Between the Schaltatücke an extinguishing agent is driven, the rneim, the switching separate pieces and an arc begins s a very high resistance has. When the current passes through lull or achieved in a SIsichstroraßchalter AEEN stability point, the gas besitiüt the maturity quickly its dielectric Festig ness regain "© he" switch is designed so that only a small at a Kurzsichl "Seiroinaiaaaciialtwng /? Ä Biengo free v / IM..
WE-σβββ 33 232WE-σβββ 33 232
In der Beschreibung ist Schwefelhexafluorid .wegen seiner ausgezeichneten Eigenschaften als Boispiel angegeben. Andere !löschmittel, die ebenfalls-geeignet sind, umfassen Selenhexafluorid (SePg), Trifluormethylschv/efelpentafluorid (CF3SF5), Perfluorpropan (CgFg), Pe^luorbutan (C.F^-q), Schv/efelmonofluorid (S2F2), Sulfurylfluorid (SOgF2), Perchlorylfluorid (Cl O3F)In the description, sulfur hexafluoride is given as an example because of its excellent properties. Other extinguishing agents that are also suitable include selenium hexafluoride (SePg), trifluoromethyl sulfate pentafluoride (CF 3 SF 5 ), perfluoropropane (C g Fg), pe ^ luorbutane (CF ^ -q), sulfur monofluoride (S 2 F 2 ), sulfuryl fluoride (SOgF 2 ), perchloryl fluoride (Cl O 3 F)
Perfluorbromniethan (CF-.Br)Perfluorobromoniethane (CF-.Br)
6 Figuren
5 Ansprüche6 figures
5 claims
009825/0506009825/0506
- 14 -- 14 -
Claims (4)
!taue Unterlagen (Art 711 Abi a Nr. ι QÖS82S / 050Ö
! Thaw documents (Art 711 Abi a No. ι
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US435563A US3406269A (en) | 1965-02-26 | 1965-02-26 | Fluid-blast circuit breakers having means for increasing the density of the fluid during interruption |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1615019A1 true DE1615019A1 (en) | 1970-06-18 |
Family
ID=23728904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19661615019 Pending DE1615019A1 (en) | 1965-02-26 | 1966-01-10 | Gas pressure switch |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3406269A (en) |
| AT (1) | AT262432B (en) |
| CH (1) | CH446477A (en) |
| DE (1) | DE1615019A1 (en) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1537673A (en) * | 1966-04-15 | 1968-09-07 | Improvements made to circuit breakers | |
| FR2154928A5 (en) * | 1971-09-30 | 1973-05-18 | Gratzmuller Jean Louis | |
| DE2149625A1 (en) * | 1971-10-05 | 1973-04-12 | Siemens Ag | LIQUID ELECTRONEGATIVE GAS FILLED TWO-PRESSURE HIGH VOLTAGE SWITCH |
| US3946180A (en) * | 1974-04-22 | 1976-03-23 | I-T-E Imperial Corporation | Downstream injection nozzle for puffer circuit interrupter |
| US4079219A (en) * | 1975-08-29 | 1978-03-14 | I-T-E Imperial Corporation | SF 6 Puffer for arc spinner |
| US4307274A (en) * | 1977-07-22 | 1981-12-22 | Electric Power Research Institute, Inc. | Circuit interrupter using dielectric liquid with energy storage |
| US4288668A (en) * | 1977-08-22 | 1981-09-08 | Electric Power Research Institute, Inc. | Circuit interrupter using a minimum of dielectric liquid |
| US4268733A (en) * | 1977-10-19 | 1981-05-19 | Gould Inc. | Liquid SF6 puffer type circuit interrupter |
| US4273978A (en) * | 1978-06-09 | 1981-06-16 | Electric Power Research Institute, Inc. | Liquid interrupter module |
| DE2966751D1 (en) * | 1979-06-25 | 1984-04-12 | Westinghouse Electric Corp | Power circuit interrupter |
| JPS57202003A (en) * | 1981-06-03 | 1982-12-10 | Hitachi Ltd | Sf6 gas insulating electric device and method of producing same |
| FR2585875B2 (en) * | 1985-05-15 | 1987-09-25 | Alsthom | SULFUR HEXAFLUORIDE CIRCUIT BREAKER OPERATING IN A VERY LOW TEMPERATURE ENVIRONMENT |
| EP0204180B1 (en) * | 1985-05-15 | 1989-10-18 | Alsthom | Switch with sulfur hexafluoride operating in a very low temperature environment |
| FR2582145B1 (en) * | 1985-05-15 | 1987-06-19 | Alsthom | SULFUR HEXAFLUORIDE CIRCUIT BREAKER OPERATING IN A VERY LOW TEMPERATURE ENVIRONMENT |
| FR2594255B2 (en) * | 1985-05-15 | 1988-04-08 | Alsthom | SULFUR HEXAFLUORIDE CIRCUIT BREAKER OPERATING IN A VERY LOW TEMPERATURE ENVIRONMENT. |
| FR2586136B1 (en) * | 1985-08-09 | 1989-02-17 | Alsthom | HIGH DENSITY SULFUR HEXAFLUORIDE CIRCUIT BREAKER |
| CA1256476A (en) * | 1986-07-23 | 1989-06-27 | Guy St-Jean | Air-blast circuit breaker and self-injection of its liquefied gas |
| FR2975836B1 (en) * | 2011-05-24 | 2014-07-04 | Schneider Electric Ind Sas | ELECTRICAL GAS-INSULATING APPARATUS HAVING MEANS FOR CONTROLLING GAS PRESSURE |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE703744C (en) * | 1930-09-11 | 1941-03-15 | Frida Strauss Geb Ruppel | Fluid switch |
| DE638145C (en) * | 1934-02-15 | 1936-11-10 | Voigt & Haeffner Akt Ges | Fluid switch |
| DE679327C (en) * | 1934-12-02 | 1939-08-05 | Voigt & Haeffner Akt Ges | Fluid switch |
| GB475370A (en) * | 1936-06-12 | 1937-11-18 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to alternating current electric switches |
| US2568381A (en) * | 1945-03-23 | 1951-09-18 | Westinghouse Electric Corp | Circuit interrupter |
| US2757261A (en) * | 1951-07-19 | 1956-07-31 | Westinghouse Electric Corp | Circuit interrupters |
| US3150245A (en) * | 1957-09-13 | 1964-09-22 | Westinghouse Electric Corp | Liquefied gas circuit interrupters |
| US3257533A (en) * | 1965-04-23 | 1966-06-21 | Westinghouse Electric Corp | Fluid-blast circuit interrupters with two selectively-operated fluid-blast sources |
-
1965
- 1965-02-26 US US435563A patent/US3406269A/en not_active Expired - Lifetime
-
1966
- 1966-01-10 DE DE19661615019 patent/DE1615019A1/en active Pending
- 1966-01-19 AT AT48266A patent/AT262432B/en active
- 1966-02-10 CH CH186466A patent/CH446477A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH446477A (en) | 1967-11-15 |
| AT262432B (en) | 1968-06-10 |
| US3406269A (en) | 1968-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1615019A1 (en) | Gas pressure switch | |
| DE60030840T2 (en) | CIRCUIT BREAKER | |
| DE2058670A1 (en) | Electrical switchgear | |
| DE608712C (en) | Switch or fuse with arc extinguishing by steam | |
| DE549243C (en) | Vacuum switch | |
| DE1765381A1 (en) | Circuit breaker | |
| DE1130028B (en) | Compression switch | |
| DE974513C (en) | Device for extinguishing current interruption arcs in electrical apparatus | |
| DE2834772A1 (en) | HIGH VOLTAGE SELF-SWITCHING WITH SELF-INFLATION | |
| DE2100808A1 (en) | Electric compression switch | |
| DE1165718B (en) | Gas pressure switch | |
| DE930218C (en) | Electric circuit breaker with gas blowing device | |
| DE2363171A1 (en) | ELECTRIC GAS SWITCH | |
| DE1102860B (en) | Circuit breaker | |
| DE1690503A1 (en) | Flow switch | |
| DE2801979A1 (en) | SELF-INFLATING DISCONNECTOR | |
| DE1590997A1 (en) | Gas pressure switch | |
| DE1220010B (en) | Electric switch | |
| DE1690502A1 (en) | Pressurized gas switch with a double nozzle arrangement | |
| DE956321C (en) | Load and power disconnectors with arc extinguishers, in particular made of gas-emitting substances | |
| DE2245643C2 (en) | Electrical plug connection for a high voltage cable | |
| DE1438244A1 (en) | Surge arresters | |
| EP0729637B1 (en) | Electrical gas-blast switch | |
| DE676618C (en) | counter | |
| DE572775C (en) | Electric switch |