DE1790174C

DE1790174C - Compressed gas circuit breaker

Info

Publication number: DE1790174C
Authority: DE
Inventors: John Henry Philadelphia Pa. Golota (V.StA.)
Original assignee: IT-E Imperial Corp., Philadelphia, Pa. (V.StA.)
Publication date: 1972-09-28

Description

5. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch abzudichtenden Teile erfolgt.5. Compressed gas switch according to claim 1, characterized thereby parts to be sealed takes place.

gekennzeichnet, daß die Löschkammerwandung Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfin-characterized in that the quenching chamber wall According to a further embodiment of the invention

(123) von im Winkeiabstand zueinander angeord- dung wird der bewegliche Kontakt von dem einen neten Kolben (131 bis 133) getragen wird die in 50 Ende einer axial beweglichen hohlen Schaltstange Zylindergehäusen (136 bis 138) axial verschieb- getragen, deren anderes Ende in einem Entspanlich sind und unter der Wirkung von Vorspann- nungsraum mündet und einen Teil des Druckgases federn (146 bis 148 bzw. 145) stehen, die die entgegen der Hauptströmungsrichtung abführt.
Löschkammerwandung in Offnungsstellung zu Die Löschkammerwandung ist an ihrem vorderen(123) arranged at an angular distance from one another, the movable contact is carried by the one piston (131 to 133) which is axially displaced in the end of an axially movable, hollow shift rod cylinder housings (136 to 138), the other end of which is in are relieved and open under the effect of the preload chamber and some of the compressed gas are springs (146 to 148 or 145) that dissipate them against the main flow direction.
The quenching chamber wall is in the open position. The quenching chamber wall is at its front

überführen suchen. 55 Ende mit einem radial nach innen einspringendenseek to convict. 55 end with a radially inward re-entrant

Dichtungsstück ausgestattet, das mit einem entspre-Equipped with a sealing piece with a corresponding

chend konisch gestalteten Dichtungsring des festenaccordingly conical sealing ring of the fixed

Kontaktstücks in Dichtungsverbindung überführbar ist. Hierdurch wird eine besonders günstige Dicht-Contact piece can be converted into a sealing connection. This results in a particularly favorable sealing

Die Erfindung betrifft einen Druckgas-Leistungs- 60 wirkung erzielt, wobei noch zu berücksichtigen ist, schalter mit einem Düsenkontaktstück zum Abführen daß beim Trennen der Kontakte das in die Löschder Löschgase und einem mit diesem zusammen- kammer einströmende Druckgas auf einen vorderen arbeitenden axial beweglichen Kontaktstück sowie Ringkolben und einen hinteren Ringkolben der mit einer Löschkammer, die in einem ortsfesten Löschkammerwandung wirkt und somit den Dich-Schaltstückträger gelagert ist und die sich in der 65 tungsdruck verstärkt.The invention relates to a compressed gas power effect achieved, which must also be taken into account switch with a nozzle contact piece for discharging that when the contacts are separated that in the extinguishing device Extinguishing gases and a compressed gas flowing in with this chamber to a front one working axially movable contact piece as well as annular piston and a rear annular piston of the with a quenching chamber that acts in a stationary quenching chamber wall and thus the contact piece carrier is stored and which increases in the 65 pressure.

»EIN«-Stellung des Schalters sowie entgegen Feder- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung"ON" position of the switch and against the spring according to a further embodiment of the invention

kraft durch das axial zugeführte Löschgas während wird die Löschkammerwandung von im Winkeldei· vichalleröffnungsbewegung in einer Stellung be- abstand zueinander angeordneten Kolben getragen,force through the axially supplied extinguishing gas while the extinguishing chamber wall is at an angle vichall opening movement carried in a position spaced pistons,

«ie in Zyiindergehäusen.axial verschiebiich sind und Querschniüsfonn haben, wie es in Fig. 13 an HandThey are axially displaceable in cylinder housings and have cross-sections, as shown in Fig. 13

unter der Wirkung von Vorspannfedern stehen, die des Kontaktfingers 60 dargestelU ist. Der Kontakt-are under the action of bias springs, which the contact finger 60 is shown. The contact-

i die Löschkammerwandung in Üffnungsstellung zu finger weist Lichtbogenansatzstücke 72 bzw. 73 auf.i the wall of the quenching chamber in the open position to the finger has arc attachments 72 and 73, respectively.

überführen suchen. Die Kontaktfinger 60 bis 71 sind in äußeren Nutenseek to convict. The contact fingers 60 to 71 are in outer grooves

Npchstehend wird ein Ausführungsbeis jiel der Er- 5 eines in Fig. 14 und 15 dargestellten Kontaktfingerfindup£ an Hand der Zeichnung beschrieben. In der halters 80 angeordnet, auf dem sie durch einen Feder-Zeichnung zeigt ring 81 testgehalten werden, der die Kontaktfin^er imAn exemplary embodiment of the invention of a contact finger invention shown in FIGS. 14 and 15 is shown below described on the basis of the drawing. Arranged in the holder 80 on which they are held by a pen drawing shows ring 81 test held, which the contact finger in the

Fig. 1 einen Teilschnitt eines Druckgas-Leistungs- mittleren Bereich von außen umschließt. Eine HaUeschalters, scheibe 83 mit einer «»ntralen Bohrung 84 ist in eineFig. 1 encloses a partial section of a compressed gas power middle area from the outside. A home switch, Disk 83 with a "" internal bore 84 is in a

Fig. 2 in größerem Maßstab einen Längsschnitt io Ausdehnung80α des Halters80 eingesetzt. Der beeines Schaltkontaktes, weglichc Lichtbogenkontakt 85 ist an der Halte-Fig. 2 shows a longitudinal section io extension 80α of the holder 80 on a larger scale. The one Switching contact, movable arcing contact 85 is on the holding

Fig. 3 eine Grundrißansicht der oberen Verbin- scheibe 83 mittels Stiften befestigt, die sich von der dungsplatte, Haitescheibe 83 in den Lichtbogenkontakt 85 erstrek-3 is a plan view of the upper connecting disk 83 fastened by means of pins which extend from the extension plate, retaining washer 83 extending into the arcing contact 85

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 gemäß ken. Der Lichtbogenkontakt 85 trägt an seinem unte-Fig. 3, 15 ren Ende einen Flansch85a, dessen UmfangsflächeFig. 4 is a section along the line 4-4 according to ken. The arcing contact 85 carries on its lower-Fig. 3, 15 ren end a flange 85a, the peripheral surface

Fig. 5 einen Grundriß der unteren Zwischenplatte, mit Jen Lichtbogenkontaktspitzen der Iichtbogen-Fig. 5 is a plan view of the lower intermediate plate, with the arcing contact tips of the arcing

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 gemäß kontakt&nger zusammenarbeitet, am deren Bewegung Fig. 5, nach innen zu begrenzen und beim öffnen desSchal-F i g. 6 shows a section along the line 6-6 according to contact & nger working together on their movement Fig. 5, to be limited inwards and when opening the

F ι g. 7 eine Ansicht des festen Kontaktstücks. ters den Lichtbogen von der ■ Ansatzstück 72 auf denFig. 7 is a view of the fixed contact piece. ters the arc from the ■ extension piece 72 to the

Fig. 8 einer. Schnitt länjs der Linie 8-8 gemäß ao Kontakt 58 umzuschalten, bee Lichtbogenkontakt 85 Fig. 7, ist mit seinem Innengewinde auf ein AußengewindeFig. 8 one. To switch section along line 8-8 according to contact 58, arcing contact 85 Fig. 7, is with its internal thread on an external thread

F i g. 9 eine Grundrißansicht des beweglichen einer Betätigungsstange 86 aufgeschraubt und mittels Kontaktstücks, einer Gegenmutter87 gesichert. Die Fig. 16 und 17F i g. 9 is a plan view of the movable one of an actuating rod 86 screwed on and by means of Contact piece, a lock nut87 secured. Figures 16 and 17

Fig. 10 einen verkürzten Längsschnitt des beweg- ze'.gen den Schallstückträger 88, der den beweglichen liehen Kontaktstücks, geschnitten längs der as Kontakt nach Fig. 10 gleitend führt. Dieser Schah-Linie 10-10 gemäß Fig. 9, stückträger 88 weist einen zentralen Kontakt 89 auf,10 shows a shortened longitudinal section of the movable bell carrier 88, which supports the movable bell borrowed contact piece, cut along the contact as shown in Fig. 10 slidably leads. This Shah line 10-10 according to FIG. 9, piece carrier 88 has a central contact 89,

Fig. 11 die Oberseite der aus Fig 10 ersieht- auf dessen äußerem Ende die unteren Enden der liehen Haltescheibe, Kontaktfinger 60 bis 71 gleitend geführt wc Jen. Die-FIG. 11 shows the upper side of FIG. 10 - on the outer end of which the lower ends of the borrowed retaining washer, contact fingers 60 to 71 slidably guided wc Jen. The-

F ig. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 ge- ser Kontakt 89 wird durch vier stromlinienförmig maß Fig. 11, 30 gestaltete Arme 91 bis 94 von einem BasisabschnittFig. 12 a section along the line 12-12 of this contact 89 is streamlined through four Fig. 11, 30 measured arms 91-94 from a base portion

Fig. 13 die Vorderseite eines Kontaktfingers nach 90 getragen, der mit zwei Sätzen von vier durch-Fig. 10, gehenden öffnungen 95 bis 98 bzw. 99 bis 102 sowieFig. 13 shows the front of a contact finger worn according to 90, which is carried out with two sets of four by-Fig. 10, going openings 95 to 98 or 99 to 102 as well

Fig. 14 den Kontaktnngcrhalter nach Fig. 10im durchgehenden öffnungen 103 bis 106 versehen ist. Grundriß, Der Schaltstückträger 88 ist am Gehäuse 112, 11314 the contact holder according to FIG. 10 is provided in the through openings 103 to 106. Plan view, the contact piece carrier 88 is on the housing 112, 113

Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie 15-15 ge- 35 durch Schrauben 114, 115 festgelegt, die durch die maß Fig. 14, Löcher95 bis 98 bzw. 103 bis 106 h^:ndurchgeführtFIG. 15 is the line 15-15 set a section along overall 35 by screws 114, 115, the 103 to 106 h or by the measure 14, Löcher95 to ^98. Ndurchgeführt

Fig. 1 'S eine Grundrißansicht der Unterstützung sind. Mit dem Schal'stücktrjigcr88 ist ein Flansch für den Unterbrecher, 116 verbunden, der einen zylindrischen Abschnitt 117Fig. 1'S is a plan view of the support. With the Schal'stücktrjigcr88 is a flange for the interrupter, 116 connected, which has a cylindrical portion 117

Fig. 17 einen Schnitt längs der Linie 17-17 ge- umfaßt. Der Flansch 116 trägt ein Rohr 122, das d>e maß Fig. 16, 40 bewegliche Löschkammer 123 gleitend führt. Die17 comprises a section along the line 17-17. The flange 116 carries a tube 122 which d> e 16, 40 movable extinguishing chamber 123 guides. the

Fig. 18 eine Grundrißansicht des Flansches des Funktion der Löschkammer und int Aufbau geht am Unterbrecherrohres, deutlichsten aus den Fig. 20, 21 und 22 hervor. SieFig. 18 is a plan view of the flange of the function of the arcing chamber and int structure goes on Interrupter tube, most clearly from FIGS. 20, 21 and 22. she

Fig. 19 einen Schnitt längs der Linie 19-19 ge- besteht aus einem äußeren Zylinder 125 und einer maß Fig. 18, Auskleidung 126. Zwischen den Teilen 125 und 12619 shows a section along the line 19-19 consists of an outer cylinder 125 and a cylinder measured Fig. 18, lining 126. Between parts 125 and 126

Fig. 20 eine teilweise im Schnitt gezeichnete An- 45 sind axial eine Dichtung 128 und ein Ringkolben 127 sieht des beweglichen Kontaktes, verspannt, und außenseitig ist im hinteren Abschnitt20 shows a partially sectioned connection, a seal 128 and an annular piston 127 are axially sees the moving contact, braced, and outside is in the rear section

Fig. 21 eine Grundrißansicht eines in Fig. 20 ein Ringkolben 129 angeordnet. Der hintere Ringdargestellten Halteteiles, kolben 129 trägt vier im gleichen Winkelabstand zu-FIG. 21 shows a plan view of an annular piston 129 arranged in FIG. The rear ring depicted Holding part, piston 129 carries four at the same angular distance to-

F i g. 22 eine Seitenansicht des Halleteiles nach einander angeordnete Kolben 131 bis 133, die mit F i g. 21. 50 jbrem Kolbenkopf in Zylindern 136, 137, 138 geführtF i g. 22 a side view of the hall part of pistons 131 to 133 arranged one after the other, which with F i g. 21. 50 jbrem piston head guided in cylinders 136, 137, 138

Der Druckgasschalter nach Fig. 1 umfaßt zwei in sind. Ein in den Fig. 21 und 22 dargestellter Halte-Reihe geschaltete Einzelschalter 10 und 11 gleicher ring 139, der mit einem Schlitz 140 verschen ist, Konstruktion, die durch eine Betätigungseinrichtung nimmt die Zylinder 136 bis 138 in öffnungen 141 12 gesteuert werden, die in einem Druckgehäuse 13 bis 144 auf. In den Zylindern angeordnete Federn untergebracht sind. Dieses Gehäuse wird von einem 55 145 spannta die Zylinder 136 bis 138 in Richtung Sockel 14 getragen. Von einer oberen Zwischenplatte auf den Ringkolben 129 vor, und auf der Außenseite 18 wird ein Durchführungsisolator 17 getragen. Eine der Zylinder angeordnete Federn 146, 147 und 148 untere Zwischenplatte 35 wird von einem festen spannen den Haltering 139 in Richtung auf den Düsenkontaktstück 53 getragen und ist außen auf Ringkolben 129 vor. Der Ringkolben 129 wird axial dieses aufgeschraubt. Dieses Düsenkontaktstück 53 60 von einer Schulter 150 des Rohres 122 abgestützt, weist einen Hauptkörper 54 mit einer zentralen Die Dichtung 128 liegt der konischen Unterseite des öffnung 55 auf. Infolge der Schraubverbindung ist festen Kontaktes 53 dichtend an.
das Düsenkontaktstück 53 in Richtung des Doppel- Die Einzelheiten der Betätigungsvorrichtung zumThe gas pressure switch of Fig. 1 comprises two in are. A holding series, shown in FIGS. 21 and 22, connected individual switches 10 and 11, the same ring 139, which is provided with a slot 140, construction which, by an actuating device, takes the cylinders 136 to 138 into openings 141 12 which are controlled in a pressure housing 13 to 144. Springs arranged in the cylinders are housed. This housing is carried by a 55 145 clamped the cylinders 136 to 138 in the direction of the base 14. A bushing insulator 17 is carried from an upper intermediate plate onto the annular piston 129 and on the outside 18. One of the cylinders arranged springs 146, 147 and 148 lower intermediate plate 35 is supported by a fixed tensioning the retaining ring 139 in the direction of the nozzle contact piece 53 and is on the outside of the annular piston 129. The annular piston 129 is screwed on axially. This nozzle contact piece 53 60, supported by a shoulder 150 of the tube 122, has a main body 54 with a central seal 128 on the conical underside of the opening 55. As a result of the screw connection, the fixed contact 53 is sealed.
the nozzle contact piece 53 in the direction of the double The details of the actuator for

kopfteiles 58 einstellbar. Bewegen der Betätigungsstange 86 ergeben sich aushead part 58 adjustable. Moving the actuating rod 86 results from

Der Aufbau des b. geglichen Kontaktes ergibt sich 65 Fig. 1. Das Gehäuse 112,113 weist einen nach unten insbesondere aus den Fig. 9 bis 15. Jedes beweg- ragenden Abschnitt 151 mit zwei Schlitzen auf, in liehe Kontaktstück 85 umfaßt einen Kranz von Kon- denen sich Fortsätze 152 und 153 eines zylindrischen taktfingern 60 bis 71, die eine allgemein rechteckige Ventilschiebers 158 bewegen können. Die FortsätzeThe structure of the b. The same contact results in 65 Fig. 1. The housing 112, 113 has a downward in particular from FIGS. 9 to 15. Each moving section 151 with two slots on, in Lent contact piece 85 comprises a ring of cones, extensions 152 and 153 of a cylindrical one clock fingers 60-71 that can move a generally rectangular valve slide 158. The appendages

152 bzw. 153 sind über Kupplungsglieder 154, 156 bzw. 155,157 mit den Betätigungsstangen 86 Verbunden; der Schieber 158 kann sich zwischen einem oberen Ventilsitz 171 und einem unteren Ventilsitz 191 bewegen und wird von einer Betätigungsstange 177 getragen und wird von einem mit dem Druckgasspeicher 13 verschweißten Ring 180 geführt. Das Druckgas, vorzugsweise SF₈, wird dem Inneren des Druckbehälters 13 über einen zentralen Kanal des Trägerisolators 14 zugeführt.152 and 153 are connected to the actuating rods 86 via coupling members 154, 156 and 155,157, respectively; the slide 158 can move between an upper valve seat 171 and a lower valve seat 191 and is carried by an actuating rod 177 and is guided by a ring 180 welded to the compressed gas reservoir 13. The compressed gas, preferably SF ₈ , is fed to the interior of the pressure vessel 13 via a central channel of the carrier insulator 14.

Der Druckgasschalter arbeitet wie folgt: Wenn der Schalter aus der in Fig. 2 dargestellten Schließstellung in die Öffnungsstellung überführt werden soll, wird der Ventilschieber 158 von seinem oberen Sitz 171 abgehoben und nach unten verschoben, so daß Druckgas aus dem Druckbehälter in das Gehäuse 112 eintreten kann. Gleichzeitig nimmt der Vcntilschieberl58 über die seitlichen Arme 152, 153 die Betätigungsstangen 86 mit und zieht diese nach unten, um den beweglichen Kontakt 85 von dem festen Düsenkontaktstück 53 abzuheben. Während der Trennung der Kontakte wird durch das Druckgas, das auf dem vorderen Ringkolben 27 und dem hinterenThe gas pressure switch works as follows: If the switch is to be moved from the closed position shown in Fig. 2 to the open position, the valve slide 158 is lifted from its upper seat 171 and moved downwards so that Pressurized gas can enter the housing 112 from the pressure vessel. At the same time, the valve slide 58 takes the actuating rods 86 with it via the lateral arms 152, 153 and pulls them downwards, to lift the movable contact 85 from the fixed nozzle contact piece 53. During the separation of the contacts, the pressurized gas, the on the front annular piston 27 and the rear Ringkolben 29 lastet, die Löschkammer 123 in dichtender Berührung mit dem Düsenkontaktstück gehalten, so daß das gesamte Druckgas durch die Lichtbogenzone unter Löschung des Lichtbogens hin-The annular piston 29 is loaded, the quenching chamber 123 is held in sealing contact with the nozzle contact piece, so that all of the compressed gas flows through the arc zone while the arc is extinguished.

S durchtreten muß und durch das Düsenkontaktstück entweicht, um wieder zu dem Druckkessel zurückgeführt zu werden. Wenn der Lichtbogen gelöscht und der Schalter in Öffnungsstellung befindlich ist, hat das Blasventil geschlossen, und die LöschkammerS must pass and escape through the nozzle contact piece in order to be returned to the pressure vessel. When the arc is extinguished and the switch is in the open position, the blow valve has closed, and the extinguishing chamber

ίο wird vom Druckgas entlastet, so daß sie sich unter der Wirkung der Federn 145 bis 148 zurückziehen kann. Zum Schließen der Kontakte wird der Ventilschieber 158 nach oben geschoben und drückt über die Betätigungsstange 86 auf den beweglichen Kon-ίο is relieved of the pressurized gas so that it is under the action of springs 145-148 can retract. To close the contacts, the valve slide 158 is pushed up and pushes over the actuating rod 86 on the movable contact

IS takt 85, der die Löschkammer 123 über den Ringkulben 127 anhebt und in Einschaltstellung dichtend gegen das Düsenkontaktstück drückt.IS clock 85, which lifts the quenching chamber 123 over the ring piston 127 and seals in the on position pushes against the nozzle contact piece.

Die Betätigungsstange 36 ist hohl ausgeführt und mündet unten in einem Entspannungsraum, so daßThe actuating rod 36 is made hollow and opens out below in a relaxation space, so that

ao ein Teil des Druckgases nach Durchlaufen der Lichtbogenzone entgegen der Hauptströmungsrichtung durch den beweglichen Kontakt hindurch und durcf die Betätigungsstange hindurch abgeführt wird.ao part of the compressed gas after passing through the arc zone against the main flow direction through the movable contact and the actuating rod is removed.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

finds, in which the contact pieces and thus the patent amnmche · quenching chamber sealingly closed to the outside patent claims. ^ ^ ^ ^^ made switch opening and after

1. Compressed gas circuit breaker with one caused by shutting off the gas supply Nozzle contact for discharging the extinguishing 5 pressure drop within the ■ £ *** "»!

gases and a spring force working together with this in an opening position
axially movable contact piece as well as with a will.
Extinguishing chamber, which is in a stationary switching case in a known
piece carrier is stored and which is in the »ON« - this type (German ^A ^ ^Ie S ^^ * ™ !. ⁷ Z ^ ^Kt control of the switch and against spring force> o the movable extinguishing chamber and switch piece carrier through the axially supplied extinguishing gas during the of the stationary contact piece, and the switch opening movement takes place in a position when the interior of the arcing chamber is sealed, in which the contact pieces and thus the ducting flange of the arcing chamber that is closed to the outside by the fact that the front arcing chamber is pulled towards the outside is an outer one and the one afterwards Inspection opening and 15 cylindrical jacket of the movable contact piece after which rests from the outside by turning off the extinguishing gas supply. The quenching chamber is therefore caused by the pressure drop inside the extinguishing chamber with its sealing flange in sliding contact with the movable contact piece in an open position due to the spring force, while the cone is withdrawn , thereby marked be opened and the arc drawn draws that the movable arcing chamber is ao. There is a risk here that part of the (123) of the switching piece carrier (88) of the moving pressure contact piece (85) blown in when the contacts are separated is supported, in which the gas is not penetrated by the arc and in the closed position at the end of the fixed contact piece by the Nozzle contact? »Ück is discharged, but (53) is in contact with a seal and in the» ON «position flows through the sliding seal to the outside of the switch unused from the movable contact piece (85) * 5. It must be taken into account that it is held in its closed position. A reliable one because of the high temperatures

2. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in the seal between the quenching chamber and the marked that the movable contact (85) is extremely difficult to move out of the contact piece one end of an axially movable one is to be delivered.

hollow shift rod (36) is tr conditions whose 30 The invention is based on the object

the other end in an electrical voltage room to improve the extinguishing effect of the

det and part of the pressurized gas against the sern that pressurized gas leakage currents are avoided.

Main flow direction discharges. According to the invention this object is achieved in

3. Compressed gas switch according to claim 1, characterized in that a compressed gas circuit breaker is solved characterized in that the quenching chamber wall 35 that the movable quenching chamber from the switching (123) carried at its front end with a radial piece support of the movable contact piece inwardly receding Kenyan seal, in the closed position on the face of the fixed contact piece (128) which is fitted with a detachable seal and in de: »ON« - position of the speaking conical sealing ring of the switch from the movable contact piece in its fixed contact piece (53) is held in sealing connection 4 ° closed position.

is transferable. The sealing of the interior of the extinguishing chamber

4. Compressed gas switch according to claims 1 happens accordingly in that the pressure of the and 3, characterized in that the extinguishing gas extinguishing the extinguishing chamber wall at the front the chamber wall (123) presses against the fixed contact piece with a front ring seal, plunging (127) and a rear annular piston 45 ensured by a very reliable seal (129) is equipped. is because there is no sliding contact between them