DE19507583A1 - Leistungsschalter - Google Patents
LeistungsschalterInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- 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
- H01H33/982—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 in which the pressure-generating arc is rotated by a magnetic field
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Leistungsschalter gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der US-Patentschrift 2,333,598 ist ein Leistungsschalter
bekannt, der Druckluft als isolierendes Medium und als
Schaltgas benutzt. Dieser Leistungsschalter weist eine
Löschkammer auf, die mit einer Blasspule versehen ist, die
beim Ausschalten aktiviert wird, und welche dann die
zylindrisch ausgebildete Lichtbogenzone auf bekannte Art mit
einem axialen Magnetfeld beaufschlagt. Durch dieses Magnetfeld
wird der Lichtbogen in eine rotierende Bewegung versetzt. Der
rotierende Lichtbogen heizt das Gas in der Lichtbogenzone auf,
so daß in diesem Bereich eine Druckerhöhung auftritt, das so
erhaltene druckbeaufschlagte Gas wird in einem Blasvolumen
gespeichert. Das Blasvolumen ist so groß ausgelegt, daß es
die bei diesem Leistungsschalter größten möglichen Drücke
aufnehmen und bis zum Einsetzen der Lichtbogenbeblasung
speichern kann. Wenn vergleichsweise große Ströme mit langen
Lichtbogendauern abgeschaltet werden, so ist es möglich, daß
ein wesentlich höherer Druck entsteht, als schlußendlich für
die Löschung des Lichtbogens benötigt wird. Für diese höchsten
möglichen Drücke muß das Blasvolumen jedoch ausgelegt sein,
wodurch der Leistungsschalter unnötig vergrößert und damit
auch verteuert wird.
Die Erfindung, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen
gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Leistungsschalter
zu schaffen, bei welchem mit einfachen Mitteln ein zu hoher
Druckanstieg im Blasvolumen vermieden wird.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesent
lichen darin zu sehen, daß mit großer Sicherheit vermieden
wird, daß die Wand des Blasvolumens mechanisch überlastet
wird. Das Volumen des Blasvolumens kann damit optimal klein
gewählt werden, und mit ihm können auch die Abmessungen der
Löschkammer vorteilhaft klein gehalten werden, so daß ein
vorteilhaft raumsparender und preislich günstiger Leistungs
schalter erstellt werden kann. Die Begrenzung des Druckan
stiegs hat zur Folge, daß gleichzeitig auch die Gastemperatur
nach oben begrenzt wird, wodurch vermieden wird, daß die
Dichte des druckbeaufschlagten Gases unzulässig reduziert
wird. Wird ein optimaler Druckanstieg eingestellt, so wird
dadurch das Löschvermögen des Leistungsschalters vorteilhaft
erhöht.
Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände
der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung, ihre Weiterbildung und die damit erzielbaren
Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnung, welche
lediglich einen Ausführungsweg darstellt, näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen ersten, stark vereinfachten Teilschnitt durch eine
erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leistungs
schalters mit eingeschalteter Löschkammer,
Fig. 2 einen zweiten, stark vereinfachten Teilschnitt durch die
erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungs
schalters mit einer kurz nach der Kontakttrennung beim
Abschalten dargestellten Löschkammer,
Fig. 3 einen dritten, stark vereinfachten Teilschnitt durch die
erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungs
schalters mit einer in Ausschaltposition mit noch brennendem
Lichtbogen dargestellten Löschkammer,
Fig. 4 einen stark vereinfachten Teilschnitt durch eine zweite
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsschalters, und
Fig. 5 einen stark vereinfachten Teilschnitt durch eine dritte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leistungsschalters.
Bei den Figuren sind gleich wirkende Elemente mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Alle für das unmittelbare Verständnis
der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind nicht
dargestellt.
In der Fig. 1 ist ein erster, stark vereinfachter Teilschnitt
durch einen ersten erfindungsgemäßen Leistungsschalter
dargestellt. Dieser Leistungsschalter weist eine mit einem
isolierenden Medium gefüllte Löschkammer 1 auf mit einem
beweglichen Kontaktstück 2 und einem feststehenden
Kontaktstück 3, welche im eingeschalteten Zustand durch eine
Gleitkontaktanordnung 4 elektrisch leitend miteinander
verbunden sind. Als isolierendes Medium wird sehr häufig SF₆-
Gas verwendet. Sowohl das bewegliche Kontaktstück 2 als auch
das feststehende Kontaktstück 3 können zentrale Bohrungen
aufweisen. Die Gleitkontaktanordnung 4 ist hier beispielsweise
durch Kontaktfinger angedeutet, die durch eine nicht
dargestellte Halterung zu einer Art Kontakttulpe zusammen
gehalten werden. Das bewegliche Kontaktstück 2, die Gleitkon
taktanordnung 4 und das feststehende Kontaktstück 3 bilden
zusammen die Leistungsstrombahn der Löschkammer 1. Die
Leistungsstrombahn erstreckt sich entlang einer Achse 5, die
gleichzeitig die Achse der in der Regel zylindrisch aufge
bauten Löschkammer 1 ist. Von der Löschkammer 1, die mit einem
elektrisch isolierenden Medium unter Druck, wie beispielsweise
SF₆-Gas, gefüllt ist, ist das sie einschließende Gehäuse und
auch der das Kontaktstück 2 bewegende Antrieb nicht
dargestellt.
Das bewegliche Kontaktstück 2 durchdringt einen elektrisch
leitenden Laufring 6, der dieses konzentrisch umgibt. Der
Laufring 6 wird durch eine elektrisch isolierende Halterung 7
positioniert. Der Laufring 6, die elektrisch isolierende
Halterung 7 und eine lediglich durch eine Linie angedeutete
Wand 8 schließen ein das bewegliche Kontaktstück 2 konzen
trisch umgebendes Blasvolumen 9 ein. Auf der dem Laufring 6
gegenüber liegenden Seite des Blasvolumens 9 ist dieses
mittels eines in die Wand 8 eingelassenen Dichtungsrings 10
abgedichtet gegen das durchtretende bewegliche Kontaktstück 2.
In die Wand 8 ist mindestens eine Kolben-Zylinder-Anordnung 11
eingelassen, die einen Zylinder 12 und einen in diesem
gleitenden Kolben 13 aufweist. Der Kolben 13 ist durch nicht
dargestellte Elemente geführt, zudem ist eine wirksame
Hubbegrenzung vorgesehen, so daß der Kolben 13 nicht zu weit
in Richtung Blasvolumen 9 beweglich ist. Der Kolben 13 ist mit
einer Kolbenstange 14 versehen, die für die Betätigung eines
schematisch dargestellten Hilfsschalters 15 vorgesehen ist.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Hilfsschalter
15 als ein Schließer dargestellt, dessen Kontaktbrücke 16
durch den Kolben 13 mit der Kolbenstange 14 in Schließrich
tung bewegt werden kann. Der Hilfsschalter 15 weist zwei
Kontakte 17, 18 auf, die in geschlossenem Zustand durch die
Kontaktbrücke 16 elektrisch leitend miteinander verbunden
sind. Wenn sich der Kolben 13 in Schließrichtung des Hilfs
schalters 15 bewegt, so wirkt die Kraft einer vorgespannten
Feder 19 dieser Bewegung entgegen.
Der Laufring 6 ist mittels einer elektrisch leitenden Verbin
dung 20 mit einer ersten Windung 21 einer hier beispielsweise
einlagig ausgeführten Blasspule 22 verbunden. Von der
Blasspule 22 sind hier nur die Querschnitte der einzelnen
Windungen dargestellt, die Isolation der Windungen und deren
wegen der hohen dynamischen Stromkräfte nötige Abspannung wird
nicht gezeigt. Die Blasspule 22 kann ein- oder mehrlagig
ausgeführt sein. Das andere Ende der Blasspule 22 ist
elektrisch leitend mit dem feststehenden Kontaktstück 3
verbunden. Die erste Windung 21 ist zudem mit dem Kontakt 18
des Hilfsschalters 15 verbunden. Der Kontakt 17 des
Hilfsschalters 15 ist durch eine elektrisch leitende Verbin
dungsleitung 23 mit dem feststehenden Kontaktstück 3 verbun
den. In der Löschkammer 1 können mehrere Kolben-Zylinder-
Anordnungen 11 und entsprechend zugeordnete Hilfsschalter 15
samt den zugehörigen elektrisch leitenden Verbindungen vorge
sehen werden. Durch einen schematisch dargestellten Anschluß
24 der mit einem Schleifkontakt 25 versehen ist, fließt, wie
durch einen Pfeil 26 angedeutet, Strom in das bewegliche
Kontaktstück 2 der Leistungsstrombahn. In dieser eingeschal
teten Position der Löschkammer 1 fließt der Strom weiter
durch die Gleitkontaktanordnung 4 und das feststehende
Kontaktstück 3 zu einem weiteren Anschluß 27, wo der Strom,
wie durch einen weiteren Pfeil 28 angedeutet, die Löschkammer 1
verläßt. Die Blasspule 22 wird dabei nicht mit einem Strom
beaufschlagt.
Die Fig. 2 zeigt einen zweiten, stark vereinfachten Teilschnitt
durch den ersten erfindungsgemäßen Leistungsschalter, bei
dessen Löschkammer 1 gerade das in Richtung eines Pfeils 29
bewegliche Kontaktstück 2 aus der Gleitkontaktanordnung 4
herausgefahren ist. Bei dieser Kontakttrennung wurde ein
zunächst vergleichsweise kurzer Lichtbogen 30 gezogen, dessen
einer, zunächst kurzzeitig auf der Gleitkontaktanordnung 4
brennender Fußpunkt sehr schnell auf den Laufring 6
kommutierte. Der andere Fußpunkt des Lichtbogens 30 brennt
auf dem beweglichen Kontaktstück 2. Nach dem Kommutieren des
Lichtbogens 30 fließt kein Strom mehr durch die Gleitkontakt
anordnung 4. Der Strom fließt jetzt vom beweglichen Kontakt
stück 2 aus durch den Lichtbogen 30 in den Laufring 6 und von
diesem weiter durch die Verbindung 20, die Blasspule 22 und
eine elektrisch leitende Verbindung 31 in das feststehende
Kontaktstück 3. Durch das Kommutieren wurde demnach ein neuer
Strompfad aktiviert. Ein Pfeil 32 deutet den Stromfluß durch
diesen Strompfad an. Mit der weiteren Bewegung des beweglichen
Kontaktstücks 2 in Richtung des Pfeils 29 vergrößert sich der
Abstand zwischen dem beweglichen Kontaktstück 2 und dem
Laufring 6, wobei gleichzeitig auch der Lichtbogen 30
verlängert wird. Die stromdurchflossene Blasspule 22 erzeugt
ein axiales Magnetfeld, welches auf den Lichtbogen 30 einwirkt
und diesen um die Achse 5 herum in Rotation versetzt.
Die Fig. 3 zeigt einen dritten, stark vereinfachten Teilschnitt
durch den ersten erfindungsgemäßen Leistungsschalter, bei
dessen Löschkammer 1 das bewegliche Kontaktstück 2 in der
Ausschaltposition steht, während der Lichtbogen 30 noch
brennt. Der Lichtbogen 30 hat zwischenzeitlich im Blasvolumen
9 einen so hohen Gasdruck erzeugt, daß die Kolben 13 der
Kolben-Zylinder-Anordnungen 11 vom Blasvolumen 9 aus gegen die
Kraft der Federn 19 nach außen bewegt werden. Wenn der für
die Kolben-Zylinder-Anordnungen 11 vorgegebene maximale
Ansprechdruck erreicht ist, schließen die mit den Kolben 13
verbundenen Kontaktbrücken 16 die Hilfsschalter 15. Mit diesem
Schließen wird die Blasspule 22 kurzgeschlossen, so daß durch
sie und die Verbindung 31 kein Strom mehr fließt, womit auch
das bis zu diesem Augenblick auf den Lichtbogen 30 einwirkende
axiale Magnetfeld abgeschaltet wird. Der Strom fließt nun
durch den geschlossenen Hilfsschalter 15 und die Verbindungs
leitung 23 direkt zum feststehenden Kontaktstück 3, wie ein
Pfeil 33 andeutet.
Die Fig. 4 zeigt einen stark vereinfachten Teilschnitt durch
einen zweiten erfindungsgemäßen Leistungsschalter. Die
Position des beweglichen Kontaktstücks 2 entspricht der in
Fig. 2 dargestellten Position. Die Blasspule 22 weist einen
Abgriff 34 auf, der über eine elektrisch leitende Verbindung
35 mit dem Kontakt 18 des Hilfsschalters 15 verbunden ist. Die
direkte Verbindung zwischen der ersten Windung 21 der
Blasspule 22 und dem Kontakt 18 entfällt bei dieser
Ausführungsvariante.
Die Fig. 5 zeigt einen stark vereinfachten Teilschnitt durch
einen dritten erfindungsgemäßen Leistungsschalter. Die
Position des beweglichen Kontaktstücks 2 entspricht der in
Fig. 3 dargestellten Position. Der Aufbau der Leistungs
strombahn, des Blasvolumens 9, des Laufrings 6 und der
Blasspule 22 entspricht bei dieser Ausführungsvariante dem
Aufbau der ersten Leistungsschaltervarianten. Der Hilfs
schalter 15 ist hier jedoch mit einem Magnetauslöser 36
versehen. Ferner ist das Blasvolumen 9 mit einem Drucksensor
37 versehen. Der Drucksensor 37 arbeitet mit einer Auswerte
einheit 38 zusammen, die das vom Drucksensor 37 gelieferte
Signal überwacht. Wenn die Auswerteeinheit 38 das Überschrei
ten eines vorgegebenen Maximaldrucks im Blasvolumen 9 fest
stellt, so generiert sie ein Auslösesignal, welches in einem
Ausgangsverstärker der Auswerteeinheit 38 verstärkt wird.
Dieses verstärkte Auslösesignal gelangt dann durch eine
Steuerleitung 39 in den Magnetauslöser 36, regt diesen an und
der Hilfsschalter 15 schließt sich und schließt damit die
Blasspule 22 kurz. Eine weitere Steuerleitung 40 führt
ebenfalls in den Magnetauslöser 36 hinein. Die Steuerleitung
40 ist mit einer übergeordneten Anlagenleittechnik verbunden,
so daß der Hilfsschalter 15 auch unabhängig vom Druck im
Blasvolumen 9 betätigt werden kann, wenn dies erforderlich
sein sollte.
Neben den beschriebenen Ausführungsvarianten ist noch eine
Vielzahl anderer Leistungsschalterausführungen möglich. So ist
es insbesondere auch möglich, wenn ein Leistungsschalter
vorwiegend vergleichsweise kleine Ströme unterbrechen muß,
das bewegliche Kontaktstück 2 mit einer zusätzlichen Kolben-
Zylinder-Anordnung zu koppeln, in welcher auf bekannte Art das
isolierende Medium komprimiert und dann entweder direkt in den
Bereich des Lichtbogens eingeblasen oder über ein Rückschlag
ventil in das Blasvolumen 9 eingeleitet wird. Ferner ist es
auch möglich, parallel zur Leistungsstrombahn eine Nenn
strombahn anzuordnen, um die Nennstromkontakte vor den Einwir
kungen des Lichtbogens und etwaiger Kommutierungslichtbogen zu
schützen. Eine derartige separate Nennstrombahn ist besonders
bei Leistungsschaltern mit vergleichsweise großer Nennstrom
tragfähigkeit von Vorteil. Es ist auch möglich, das Kurz
schließen der Blasspule 22 abhängig vom Hub der Löschkammer
durchzuführen.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise werden die Figuren nun näher
betrachtet. In der Fig. 1 ist die Löschkammer 1 in geschlos
senem Zustand dargestellt, der zu unterbrechende Wechselstrom
fließt durch die Leistungsstrombahn, die sich zwischen den
beiden Anschlüssen 24 und 27 erstreckt, dieser Strom wird
durch die Pfeile 26 und 28 angedeutet. Wenn der Leistungs
schalter von einer übergeordneten Anlagenleittechnik oder
einem Schutzrelais einen Ausschaltbefehl erhält, so bewegt der
Schalterantrieb das bewegliche Kontaktstück 2 in
Ausschaltrichtung, in Fig. 2 ist diese Richtung mit dem Pfeil
29 angegeben. Sobald das bewegliche Kontaktstück 2 den
elektrischen Kontakt mit der Gleitkontaktanordnung 4 verliert,
entsteht ein Lichtbogen 30, dessen einer, zunächst kurzzeitig
auf der Gleitkontaktanordnung 4 brennender Fußpunkt sehr
schnell auf den Laufring 6 kommutiert. Der andere Fußpunkt
des Lichtbogens 30 brennt auf dem beweglichen Kontaktstück 2.
Nach dem Kommutieren des Lichtbogens 30 auf den Laufring 6
fließt kein Strom mehr durch die Gleitkontaktanordnung 4. Der
gesamte Strom fließt jetzt vom beweglichen Kontaktstück 2 aus
durch den Lichtbogen 30 in den Laufring 6 und von diesem
weiter durch die Verbindung 20, die Blasspule 22 und eine
elektrisch leitende Verbindung 31 in das feststehende Kontakt
stück 3. Durch das Kommutieren wurde demnach ein neuer
Strompfad aktiviert, durch den der gesamte abzuschaltende
Strom fließt. Die nun stromdurchflossene Blasspule 22 erzeugt
jetzt ein axiales Magnetfeld, welches auf den Lichtbogen 30
einwirkt und diesen um die Achse 5 der Löschkammer 1 herum in
Rotation versetzt. Ein Pfeil 32 deutet den Stromfluß durch
diesen neuen Strompfad an. Mit der weiteren Bewegung des
beweglichen Kontaktstücks 2 in Richtung des Pfeils 29 vergrö
ßert sich der Abstand zwischen dem beweglichen Kontaktstück 2
und dem Laufring 6, wobei gleichzeitig auch der Lichtbogen 30
verlängert wird.
Durch die Lichtbogenenergie, die mit der Lichtbogenlänge
zunimmt, wird das in dem Bereich des rotierenden Lichtbogens
30 befindliche elektrisch isolierende Gas aufgeheizt, wodurch
der Druck in dieser Zone ansteigt. Je stärker das axiale
Magnetfeld ist, desto schneller rotiert der Lichtbogen 30 und
desto intensiver ist die Aufheizung und damit auch der Druck
anstieg des Gases. Das Gas unter Druck strömt in das Blasvolu
men 9 ein, der Druck im Blasvolumen 9 steigt ebenfalls an. Ein
Teil des so entstandenen Drucks kann jedoch bereits durch die
innere Bohrung des feststehenden Kontaktstück 3 abströmen,
insbesondere dann, wenn der abzuschaltende Strom einen Null
durchgang aufweist. Falls das bewegliche Kontaktstück 2 eben
falls eine zentrale Bohrung aufweist, kann sich auch durch
diese bereits eine Gasströmung aufbauen. In der Regel wird
dieser Bereich jedoch so ausgebildet, daß ein überwiegender
Anteil des druckbeaufschlagten Gases im Blasvolumen 9 gespei
chert wird. Dieses dort gespeicherte Gas wird dann für die
Beblasung des Lichtbogens 30 verwendet, die dann wirksam
einsetzt, wenn der abzuschaltende Strom gegen Null geht.
Bei sehr stromstarken Abschaltungen, wenn beispielsweise ein
Kurzschluß im Netz abgeschaltet werden muß, oder bei
Abschaltungen mit vergleichsweise langen Lichtbogendauern kann
es vorkommen, daß der Druck im Blasvolumen 9 einen vorgegebe
nen maximalen Ansprechwert übersteigt. In diesem Fall werden
die Kolben 13 der Kolben-Zylinder-Anordnungen 11, wie in Fig. 3
gezeigt, in Richtung eines Pfeils 41 bewegt, da die Druck
kräfte im Blasvolumen 9 so groß sind, daß sie die entgegen
gesetzt gerichtete Kraft der Federn 19 überwinden. Dies hat
zur Folge, daß die Kontaktbrücke 16 den Hilfsschalter 15
schließt, so daß der abzuschaltende Strom von dem Strompfad
durch die Blasspule 22 weg auf den Strompfad durch die
Verbindungsleitung 23 kommutiert. Nach diesem Kommutieren ist
die Blasspule 22 kurzgeschlossen und das axiale Magnetfeld
existiert nicht mehr. Das Fehlen des axialen Magnetfelds hat
zur Folge, daß der Lichtbogen 30 nicht mehr rotiert, so daß
die Intensität der Aufheizung des Gases und damit auch die
Intensität der Druckerzeugung kräftig reduziert wird. Dies hat
zur Folge, daß der Druck im Blasvolumen 9 nicht weiter
ansteigt, so daß die Druckbelastung der Wand 8 des Blas
volumens 9 begrenzt wird. Die Wand 8 braucht deshalb nur für
vergleichsweise niedere Drücke ausgelegt werden. Außerdem
können die Abmessungen des Blasvolumens 9 vergleichsweise
klein gehalten werden, da keine zusätzliche Volumenreserve
benötigt wird, um etwaige zu hohe Drücke aufnehmen zu können.
Derartige Leistungsschalter werden in den unterschiedlichsten
Netzen und unter völlig voneinander verschiedenen Einsatzbe
dingungen verwendet. Es ist also durchaus möglich, daß ein
vollständiges Kurzschließen der Blasspule 22 einen zu tiefen
Gasdruck im Blasvolumen 9 zur Folge hätte, wodurch das
Abschaltvermögen der Löschkammer 1 reduziert würde. In diesem
Fall kann die Blasspule 22, wie in Fig. 4 gezeigt, mit einem
Abgriff 34 versehen werden, so daß beim Schließen des Hilfs
schalters 15 lediglich ein Teil der Blasspule 22 kurzgeschlos
sen wird. Dies hat zur Folge, daß die erste Windung 21 und
die bis zum Abgriff 34 folgenden Windungen wirksam bleiben.
Das teilweise Kurzschließen bewirkt in diesem Fall, daß das
axiale Magnetfeld etwas abgeschwächt wird, wodurch auch die
Rotationsgeschwindigkeit des Lichtbogens 30 und damit auch die
Druckerzeugung reduziert wird. Die Anzahl der verbleibenden
wirksamen Windungen kann nun so optimiert werden, daß bei den
in diesem Fall kritischen Abschaltfällen immer ein hinreichend
großer Blasdruck im Blasvolumen 9 bereitgestellt wird, so daß
auch bei längeren Lichtbogendauern im Löschaugenblick eine
intensive Beblasung des Lichtbogens 30 gewährleistet ist.
Diese Ausführung des Leistungsschalters kann insbesondere in
Netzen mit 16 2/3 Hz Netzfrequenz vorteilhaft eingesetzt
werden.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 wird der Druck im Blasvolumen
9 mittels des Drucksensors 37 gemessen, elektronisch weiter
verarbeitet und gegebenenfalls, wenn ein vorgegebener Schwell
wert überschritten wird, wird der Magnetauslöser 36 betätigt,
der ein Schließen des Hilfsschalters 15 und damit ein Kurz
schließen der Blasspule 22 veranlaßt. Diese Ausführung weist
ein Minimum an zu wartenden bewegten Teilen auf, so daß ihre
betriebliche Verfügbarkeit vorteilhaft groß ist.
Es kann sich auch als vorteilhaft erweisen, beispielsweise
wenn ein übergeordneter Anlagenschutz einen extrem hohen Kurz
schlußstrom feststellt, die Blasspule 22 unabhängig vom Druck
im Blasvolumen 9 vorsorglich kurzzuschließen. In diesem Fall
ist mit einem Lichtbogen 30 von solcher Intensität zu rechnen,
daß allein die Energie des nicht rotierenden Lichtbogens 30
genügt, um einen hinreichend großen Blasdruck im Blasvolumen
9 zu erzeugen. Die Steuerleitung 40 in Fig. 5 deutet diese,
beispielsweise von einem Anlagenschutz ausgelöste, Kurz
schließmöglichkeit an.
Bei Vakuumschaltröhren, die insbesondere dazu neigen, kleine
induktive Ströme abzureißen, was unerwünscht hohe Über
spannungen im Netz zur Folge hat, ist der Einsatz von ganz
oder teilweise kurzschließbaren Blasspulen besonders vorteil
haft, da dadurch das Schaltverhalten dieser Röhren auf
einfache Art optimiert werden kann.
Bezugszeichenliste
1 Löschkammer
2 bewegliches Kontaktstück
3 feststehendes Kontaktstück
4 Gleitkontaktanordnung
5 Achse
6 Laufring
7 elektrisch isolierende Halterung
8 Wand
9 Blasvolumen
10 Dichtungsring
11 Kolben-Zylinder-Anordnung
12 Zylinder
13 Kolben
14 Kolbenstange
15 Hilfsschalter
16 Kontaktbrücke
17, 18 Kontakte
19 Feder
20 Verbindung
21 erste Windung
22 Blasspule
23 Verbindungsleitung
24 Anschluß
25 Schleifkontakt
26 Pfeil
27 Anschluß
28, 29 Pfeil
30 Lichtbogen
31 Verbindung
32, 33 Pfeil
34 Abgriff
35 Verbindung
36 Magnetauslöser
37 Drucksensor
38 Auswerteeinheit
39, 40 Steuerleitung
41 Pfeil
2 bewegliches Kontaktstück
3 feststehendes Kontaktstück
4 Gleitkontaktanordnung
5 Achse
6 Laufring
7 elektrisch isolierende Halterung
8 Wand
9 Blasvolumen
10 Dichtungsring
11 Kolben-Zylinder-Anordnung
12 Zylinder
13 Kolben
14 Kolbenstange
15 Hilfsschalter
16 Kontaktbrücke
17, 18 Kontakte
19 Feder
20 Verbindung
21 erste Windung
22 Blasspule
23 Verbindungsleitung
24 Anschluß
25 Schleifkontakt
26 Pfeil
27 Anschluß
28, 29 Pfeil
30 Lichtbogen
31 Verbindung
32, 33 Pfeil
34 Abgriff
35 Verbindung
36 Magnetauslöser
37 Drucksensor
38 Auswerteeinheit
39, 40 Steuerleitung
41 Pfeil
Claims (7)
1. Leistungsschalter mit mindestens einer eine Leistungs
strombahn aufweisenden und mit einem isolierenden Medium
gefüllten Löschkammer (1), mit einem in der Leistungsstrombahn
angeordneten beweglichen Kontaktstück (2) und mit einem fest
stehenden Kontaktstück (3), mit mindestens einer zumindest
zeitweise durch Strom beaufschlagten Blasspule (22), mit einem
den bei einem Ausschaltvorgang auftretenden, erhöhten Druck
des isolierenden Mediums speichernden Blasvolumen (9), dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die mindestens eine Blasspule (22) ganz oder teilweise kurzschließbar ausgebildet ist, und
- - daß Mittel vorgesehen sind, welche dieses Kurzschließen ermöglichen.
2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Kurzschließen abhängig vom Druck des isolierenden Mediums im Blasvolumen (9) erfolgt.
3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Kurzschließen erst nach dem Überschreiten eines vorgegebenen Drucks des isolierenden Mediums im Blasvolumen (9) erfolgt.
4. Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
- - daß als Mittel für das Kurzschließen mindestens eine durch den Druck des isolierenden Mediums im Blasvolumen (9) beaufschlagte Kolben-Zylinder-Anordnung (11) vorgesehen ist, welche auf einen Hilfsschalter (15) einwirkt.
5. Leistungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Mittel für das Kurzschließen mindestens einen den Druck des isolierenden Mediums im Blasvolumen (9) messenden Drucksensor (37), eine mit diesem zusammen wirkende Auswerteeinheit (38) und einen durch die Auswerteeinheit (38) betätigten Magnetauslöser (36) umfassen.
6. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Blasspule (22) unabhängig vom Druck im Blas volumen (9) kurzschließbar ist.
7. Leistungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Kurzschließen der Blasspule (22) von einem Anlagenschutz ausgelöst werden kann.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995107583 DE19507583A1 (de) | 1995-03-04 | 1995-03-04 | Leistungsschalter |
EP96810091A EP0731482A3 (de) | 1995-03-04 | 1996-02-15 | Leistungsschalter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995107583 DE19507583A1 (de) | 1995-03-04 | 1995-03-04 | Leistungsschalter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19507583A1 true DE19507583A1 (de) | 1996-09-05 |
Family
ID=7755628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995107583 Withdrawn DE19507583A1 (de) | 1995-03-04 | 1995-03-04 | Leistungsschalter |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0731482A3 (de) |
DE (1) | DE19507583A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19830231A1 (de) * | 1998-07-07 | 2000-01-13 | Abb Research Ltd | Stromkontaktanordnungen eines Stromschalters |
DE202009014000U1 (de) * | 2009-10-15 | 2011-02-24 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Überspannungsschutzelement |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2087498B1 (de) * | 2006-11-07 | 2010-05-26 | ABB Research Ltd. | Hochspannungsleistungsschalter mit rotierendem schaltlichtbogen |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2333598A (en) * | 1941-01-09 | 1943-11-02 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Circuit interrupter |
EP0021951A1 (de) * | 1979-06-14 | 1981-01-07 | Merlin Gerin | Selbstbeblasender Schalter mit Saugwirkung |
DE3131417A1 (de) * | 1981-08-07 | 1983-02-24 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Betaetigungsvorrichtung fuer einen erdungsschalter oder einen kurzschliesser in drucklos gekapselten schaltanlagenteilen von hochspannungs- oder mittelspannungsschalt- und -verteileranlagen |
US4427859A (en) * | 1980-06-23 | 1984-01-24 | Bbc Brown, Boveri And Company, Limited | High voltage power switch |
DE3833564A1 (de) * | 1987-11-24 | 1989-06-08 | Bbc Brown Boveri & Cie | Druckgasschalter |
DE4114632A1 (de) * | 1991-04-30 | 1992-11-05 | Siemens Ag | Druckgas-leistungsschalter |
DE3779474T2 (de) * | 1986-03-28 | 1993-03-25 | Merlin Gerin | Selbstbeblasender elektrischer lastschalter mit rotierendem lichtbogen. |
-
1995
- 1995-03-04 DE DE1995107583 patent/DE19507583A1/de not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-02-15 EP EP96810091A patent/EP0731482A3/de not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2333598A (en) * | 1941-01-09 | 1943-11-02 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Circuit interrupter |
EP0021951A1 (de) * | 1979-06-14 | 1981-01-07 | Merlin Gerin | Selbstbeblasender Schalter mit Saugwirkung |
US4427859A (en) * | 1980-06-23 | 1984-01-24 | Bbc Brown, Boveri And Company, Limited | High voltage power switch |
DE3131417A1 (de) * | 1981-08-07 | 1983-02-24 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Betaetigungsvorrichtung fuer einen erdungsschalter oder einen kurzschliesser in drucklos gekapselten schaltanlagenteilen von hochspannungs- oder mittelspannungsschalt- und -verteileranlagen |
DE3779474T2 (de) * | 1986-03-28 | 1993-03-25 | Merlin Gerin | Selbstbeblasender elektrischer lastschalter mit rotierendem lichtbogen. |
DE3833564A1 (de) * | 1987-11-24 | 1989-06-08 | Bbc Brown Boveri & Cie | Druckgasschalter |
DE4114632A1 (de) * | 1991-04-30 | 1992-11-05 | Siemens Ag | Druckgas-leistungsschalter |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
DUPLAY,Ch., HENNEBERT,J.: Ausschaltung nach dem Drehlichtbogenprinzip. In: elektro-anzeiger, 36.Jg., 1983, Nr.17, S.26-29 * |
DUPLAY,Christophe: Mittelspannungs- Leistungsschalter. In: Elektrizitätswirtschaft, Jg.83, 1984, H.1, S.42-45 * |
JAKOB,T., u.a.: Selbstblasung, ein neues wirtschaftliches Schaltprinzip für SF¶6¶ -Schalter. Sonderdruck aus den Brown Boveri Mitteilungen Nr.11 - 1977, S.8-11 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19830231A1 (de) * | 1998-07-07 | 2000-01-13 | Abb Research Ltd | Stromkontaktanordnungen eines Stromschalters |
DE19830231B4 (de) * | 1998-07-07 | 2008-10-23 | Abb Research Ltd. | Nennstromkontaktanordnung eines Leistungsschalters |
DE202009014000U1 (de) * | 2009-10-15 | 2011-02-24 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Überspannungsschutzelement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0731482A2 (de) | 1996-09-11 |
EP0731482A3 (de) | 1998-04-08 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ASEA BROWN BOVERI AG, BADEN, CH |
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8128 | New person/name/address of the agent |
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