DE19631323C1 - Druckgasschalter - Google Patents
DruckgasschalterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter mit zwei gegeneinander beweglichen
Kontaktstücken.
Ein derartiger Druckgasschalter ist aus dem Aufsatz
Toda, H. u. a.: Development of 550 kV 1-Break GCB (Part II) - Development of Prototype;
in: IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 8, No. 3, July 1993, S. 1192-1198
bekannt. Die Verschiebung des einen Kontaktstücks wird über einen Hebelmechanismus auf das andere übertragen. Dazu sind - symmetrisch zur Mittelachse des Druckgasschalters - zwei Umlenkhebel vorhanden, an die drehbar jeweils zwei Stangen befestigt sind. Über die Stangen sind beide Kontaktstücke symmetrisch mit entgegengesetzten Enden der Umlenkhebel verbunden. Der Hebelmechanismus mit den Stangen muß eine elektrische Isolierung enthalten, da er mit beiden Kontaktstücken verbunden ist und damit die Schaltstrecke überbrückt Isolierung und elektrische Abschirmung sind aufwendig. Die Umlenkhebel ragen zwangsläufig seitlich über den Umfang der Schaltkammer hinaus; dadurch ergibt sich ein recht großer Durchmesser.
Toda, H. u. a.: Development of 550 kV 1-Break GCB (Part II) - Development of Prototype;
in: IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 8, No. 3, July 1993, S. 1192-1198
bekannt. Die Verschiebung des einen Kontaktstücks wird über einen Hebelmechanismus auf das andere übertragen. Dazu sind - symmetrisch zur Mittelachse des Druckgasschalters - zwei Umlenkhebel vorhanden, an die drehbar jeweils zwei Stangen befestigt sind. Über die Stangen sind beide Kontaktstücke symmetrisch mit entgegengesetzten Enden der Umlenkhebel verbunden. Der Hebelmechanismus mit den Stangen muß eine elektrische Isolierung enthalten, da er mit beiden Kontaktstücken verbunden ist und damit die Schaltstrecke überbrückt Isolierung und elektrische Abschirmung sind aufwendig. Die Umlenkhebel ragen zwangsläufig seitlich über den Umfang der Schaltkammer hinaus; dadurch ergibt sich ein recht großer Durchmesser.
Eine Kapselung des Druckgasschalters mit einem Porzellanisolator, wie sie bei
Freiluftschaltern üblich ist, würde bei einem derartig großen Durchmesser sehr
teuer sein. Der Mechanismus eignet sich daher eher für metallgekapselte
gasisolierte Druckgasschalter. Der bekannte Druckgasschalter arbeitet nach dem
konventionellen autopneumatischen Prinzip. Das bedeutet, daß der für die
Lichtbogenlöschung notwendige Druck auch bei großen Strömen hauptsächlich
durch eine Kompressionseinrichtung in der Schaltkammer erzeugt wird.
Dementsprechend weist der bekannte Druckgasschalter eine
Kompressionseinrichtung auf, mit Hilfe derer bei einem Ausschaltvorgang durch die
Bewegung eines Kompressionszylinders gegen einen feststehenden Kolben
Isoliergas komprimiert und anschließend zum Löschen eines Lichtbogens genutzt
wird.
Die Kompression des Isoliergases auf den erforderlichen Druck ist nur möglich,
wenn der Kompressionszylinder und das damit verbundene Kontaktstück mit einer
relativ hohen Mindestgeschwindigkeit bewegt wird. Folglich muß der
Schalterantrieb für diese Geschwindigkeit dimensioniert sein. Die
Mindestgeschwindigkeit steigt hierbei mit abnehmendem Durchmesser der
Kompressionseinrichtung. Aus wirtschaftlichen Gründen ist man, wie bereits
erwähnt, bestrebt, den Durchmesser möglichst klein zu halten.
Auch aus der EP 0 313 813 A1 ist ein Hochspannungsschalter mit zwei
gegeneinander beweglichen Kontaktstücken bekannt, von denen lediglich eines
direkt angetrieben wird. An diesem Kontaktstück ist eine Isolierstoffdüse mit einer
diese koaxial umgebenden leitenden Abschirmung angebracht.
Diese trägt zwei parallel angeordnete Zahnstangen, die jeweils mit einem ihnen
zugeordneten Zahnrad zusammenwirken.
Jedes der beiden Zahnräder greift einerseits in eine der beiden Zahnstangen und
andererseits in eine weitere Zahnstange, an die das nicht mit der Isolierstoffdüse
verbundene Kontaktstück gekoppelt ist. Dabei bewirken die Zahnräder eine
Umkehr der Bewegungsrichtung, die Kontaktstücke verschieben sich also stets in
entgegengesetzter Richtung. Die Zahnräder müssen für sehr hohe Belastungen
ausgelegt sein, da sie bei Ausschaltvorgängen schlagartig hohen
Geschwindigkeiten ausgesetzt werden.
Der Hochspannungsschalter arbeitet mit einer Beblasungseinrichtung für den
Lichtbogen. Dadurch werden Zersetzungsprodukte, die der Lichtbogen mit seiner
hohen Energie erzeugt sehr weit im Innern des Schalters verteilt und gelangen
damit auch in das Zahnstangengetriebe. Dies vermindert die Zuverlässigkeit des
Hochspannungsschalters im Falle eines mehrjährigen Betriebes.
Daß die Isolierdüse an ihrem dem zweiten Kontaktstück zugewandten Ende eine
die Isolierdüse koaxial umgebende Abschirmung trägt, hat den Nachteil, daß diese
Abschirmung, wenn sie ihre Funktion erfüllen soll, etwa in einer Ebene mit den
Elektroden angeordnet werden muß.
Die Elektroden steuern das elektrische Feld in der offenen Schaltstrecke. Die
Schlagweite entlang der Außenwand der Isolierstoffdüse kann damit nicht
wesentlich größer als die Schlagweite in SF6 ausgeführt werden.
Die Schlagweite ist der Abstand zwischen zwei leitenden Teilen längs eines
Fadens, der auf dem kürzesten Weg zwischen diesen Teilen gespannt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wartungsarmen und zuverlässigen
Druckgasschalter zu schaffen, mit dem bei einem Ausschaltvorgang eine hohe
Kontakttrenngeschwindigkeit bei geringer Antriebsenergie erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Druckgasschalter nach
Anspruch 1.
Da die Drehachse eines jeden Umlenkhebels in der Mittelachse des
Druckgasschalters liegt läßt er sich mit demselben Durchmesser herstellen wie
herkömmliche Druckgasschalter. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn er als
Freiluftschalter mit einem Porzellanisolator gasdicht gekapselt wird. Die Kosten für
einen Porzellanisolator steigen mit seinem Durchmesser erheblich an. Der
Hebelmechanismus ist ein besonders einfaches und robustes Mittel, um eine
gegenläufige Bewegung der Kontaktstücke hervorzurufen. Da die Kraftübertragung
über die Isolierstoffdüse erfolgt, braucht der Hebelmechanismus selbst keine
isolierenden Elemente (z. B. Isolierstangen) zu enthalten.
Der topfförmige Kontakteinheitskörper nach Anspruch 2 sorgt für eine dielektrische
Abschirmung des Umlenkhebels mit seinen Drehgelenken gegen die
Unterbrechungsstelle.
Mittels des Kraftübertragungselements an der Isolierstoffdüse gemäß
Anspruch 3 wird der Drehpunkt der an der Isolierstoffdüse angebrachten ersten
Stange geradlinig geführt.
Vorzugsweise wird das Kraftübertragungselement, das sich bezüglich des
Kraftflusses zwischen Isolierstoffdüse und Umlenkhebel befindet, gemäß Anspruch
5 in einem größeren Abstand zu dem gegenüberliegenden Kontaktkörper im
Inneren des Kontakteinheitskörpers angeordnet. Dadurch sind die metallischen
Verbindungselemente des Kraftübertragungselementes elektrisch geschirmt. Diese
wichtigen Übertragungselemente können damit ohne Rücksicht auf die elektrische
Feldstärke optimal gestaltet werden. Weitere Vorteile dieser Ausführung sind:
- 1. Die Schlagweite entlang der Düsenaußenwand kann wesentlich größer ausgeführt werden als die Schlagweite in SF6. Dies ist wichtig, weil die Spannungsfestigkeit an der Isolierstoffoberfläche an der Außenseite der Düse im Vergleich zum SF6 durch Verschmutzung und Fremdpartikel herabgesetzt sein kann. Dies gilt bereits für den Neuzustand, aber noch mehr für den langjährigen Betrieb.
- 2. Auch die Schlagweite entlang der Düseninnenwand wird in ähnlichem Maße vergrößert. Diese Düseninnenwand ist durch die Lichtbogenbeanspruchung im Betrieb starken Beanspruchungen unterworfen.
- 3. Weiter wird auf diese Weise erreicht, daß die dielektrische Beanspruchung des festen Isolierstoffes der Düse stark vermindert ist. Dies ist für einen langjährigen störungsfreien Betrieb wichtig, weil sich Schädigungen im festen Isolierstoff akkumulieren können.
Der bzw. die Polytetrafluorethylen-Ringe nach Anspruch 8 sorgen für ein
wartungsfreies gutes Gleiten des Kraftübertragungselements an der Innenwand
des Hohlzylinders.
Wenn die Stromzuführung die Form eines Rohres hat und gemäß Anspruch 9 der
Umlenkhebel in diesem Rohr untergebracht ist, ist dieser mit einfachen Mitteln und
dabei besonders wirkungsvoll dielektrisch abgeschirmt. Den Hebelmechanismus
zusätzlich gegen Zersetzungsprodukte zu schützen, ist sehr einfach möglich.
Als rohrförmige Stromzuführung kann eine solche benutzt werden, wie sie in
herkömmlichen Druckgasschaltern verwendet wird (beispielsweise in einem
Druckgasschalter nach der Seite 4 im Firmenprospekt "SF₆-Leistungsschalter mit
Federenergieantrieb. 72,5-170 kV", A22 V.7.10410993 DE der
AEG Aktiengesellschaft, D-34123 Kassel-Bettenhausen). Der Durchmesser des mit
einem Hebelmechanismus ausgerüsteten Druckgasschalters bleibt also gegenüber
herkömmlichen Druckgasschaltern unverändert.
Durch die Kapselung nach Anspruch 12 werden die Gleitlager insbesondere gegen
das Eindringen von Zersetzungsprodukten geschützt, die unter Einwirkung der
Lichtbogenenergie entstehen. Damit ist ein solcher Hebelmechanismus im Hinblick
auf eine langjährige Benutzung zuverlässiger als ein Getriebe mit Zahnrädern.
Ein Hebelmechanismus aus Metall nach Anspruch 13 zeichnet sich durch seine
Stabilität aus; dies wirkt sich besonders vorteilhaft bei den beiden (langen)
Stangen aus, die an dem Umlenkhebel angebracht sind.
Wenn beide Kontaktstücke mittels des Hebelmechanismus sich gegenläufig
zueinander verschieben, ist die Relativgeschwindigkeit zwischen ihnen größer als
die Geschwindigkeit, mit der der Antrieb das eine der beiden Kontaktstücke in
Bewegung versetzt. Auf diese Weise wird mit geringer Antriebsenergie eine hohe
Kontakttrenngeschwindigkeit erreicht.
Dies ist vor allem bei Druckgasschaltern gemäß Anspruch 14 von großem Nutzen,
die nach dem Druckkammerprinzip arbeiten. Bei derartigen Schaltern liefert der
Lichtbogen die Energie für seine Beblasung beim Ausschalten großer Ströme.
Dazu dringt vom Lichtbogen erhitztes Isoliergas zunächst in eine Druckkammer ein.
In der Nähe des Stromnulldurchgangs löst dieses erhitzte Isoliergas dann eine
Isoliergasströmung aus der Druckkammer in den Bereich zwischen den
Kontaktstücken aus. Nur für die Unterbrechung kleiner Ströme ist eine
Kompressionseinrichtung erforderlich, die aber nur geringe Löschdrücke erzeugen
muß und mit entsprechend geringer Geschwindigkeit bewegt werden kann. Für
eine Lichtbogenbeblasung ist bei derartigen Hochspannungsschaltern somit
lediglich eine recht niedrige Antriebsgeschwindigkeit erforderlich. Eine hohe
Kontaktrenngeschwindigkeit ist aber auch bei derartigen Schaltern für das
rückzündungsfreie Unterbrechen von kapazitiven Strömen notwendig.
Mit dem erfindungsgemäßen Schaltertyp wird eine hohe
Kontakttrenngeschwindigkeit bei einem Ausschaltvorgang bei geringer
Antriebsleistung erreicht. Die Energie für die Ausschaltung ist erheblich reduziert,
wobei trotzdem eine recht hohe Ausschaltleistung erzielt wird. Bei Schaltern nach
dem Druckkammerprinzip kommen die Vorteile des erfindungsgemäßen
Hebelmechanismus also besonders gut zur Geltung.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den übrigen
Unteransprüchen gekennzeichnet
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand zweier
Zeichnungen, aus denen sich weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben, näher
beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 einen Druckgasschalter in der Ausschaltstellung im Schnitt und
Fig. 2 den Druckgasschalter aus Fig. 1 in der Einschaltstellung.
Es zeigt die Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen senkrecht stehenden
Schalterpol eines Druckgasschalters in der Ausschaltstellung.
Der Druckgasschalter ist mit Isoliergas, beispielsweise SF₆, gefüllt und seitlich von
einem rohrförmigen Isolator 1 umgeben. Bezüglich des Schaltertyps handelt es
sich um einen Freiluftschalter.
Der Druckgasschalter weist zwei gegenläufig entlang seiner Mittelachse M
verschiebbare Kontaktstücke 2 und 3 auf, die eine Unterbrechungsstelle bilden.
Das Kontaktstück 2 ist ein Kontaktstift und am Boden eines topfförmigen
Kontakteinheitskörpers 4 angebracht.
Der Kontakteinheitskörper 4 umgibt das Kontaktstück 2 und die Mittelachse M des
Druckgasschalters koaxial und weist mit seiner Öffnung in Richtung der
Unterbrechungsstelle, und zwar nach unten.
Der Kontakteinheitskörper 4 ragt teleskopartig in einen rohrförmigen, in Richtung
der Unterbrechungsstelle offenen Teil einer Stromzuführung 5 (für das
Kontaktstück 2) hinein und ist aus ihr heraus bewegbar. Die Stromzuführung 5
umgibt ebenfalls koaxial die Mittelachse M des Druckgasschalters.
Innerhalb dieser Stromzuführung 5 ist oberhalb des Kontakteinheitskörpers 4 ein
Umlenkhebel 6 angeordnet, dessen Drehachse 17 die Längsachse des
Druckgasschalters in einem rechten Winkel schneidet.
Der Umlenkhebel 6 weist zwei Hebelarme auf, an deren äußeren Enden jeweils
drehbar eine Stange 7, 8 angebracht ist. Beide Stangen 7, 8 ragen nach unten. Die
Stange 7 ist an ihrem unteren Ende drehbar im oberen Endbereich einer
Isolierstoffdüse 9 befestigt. Die Isolierstoffdüse 9 umgibt seitlich die einander
zugewandten Enden des Kontaktstücks 3 und des Kontaktstücks 2.
Die Isolierstoffdüse 9 ist am oberen Abschluß eines hohlzylinderförmigen
metallenen Kontaktkörpers 10 befestigt, welcher koaxial sowohl die Mittelachse M
des Druckgasschalters als auch zum Teil das Kontaktstück 3 umschließt.
Bei diesem Kontaktstück 3 handelt es sich um einen Tulpenkontakt, der im
Einschaltzustand des Druckgasschalters das Kontaktstück 2 an seinem Endbereich
am Umfang berührt.
Das Kontaktstück 3 ist am Boden des Kontaktkörpers 10 befestigt und mit ihm
elektrisch leitend verbunden.
Zwischen dem Kontaktstück 3 und der Isolierstoffdüse 9 ist ein kleiner Spalt
vorhanden, der eine Verbindung zwischen dem Bereich zwischen den
Kontaktstücken 2 und 3 (Schaltstrecke) einerseits und dem Inneren des
Kontaktkörpers 10 andererseits herstellt.
Der Druckgasschalter arbeitet nach dem Druckkammerprinzip. Der Innenraum des
Kontaktkörpers 10 ist an dem der Unterbrechungsstelle abgewandten Ende durch
einen Boden verschlossen. Der Innenraum des Kontaktkörpers 10 dient hierbei als
Druckkammer 19. In diese Druckkammer 19 dringt bei einem Ausschaltvorgang
zunächst vom Lichtbogen erhitztes Isoliergas ein. In der Nähe des
Stromnulldurchgangs nimmt der Gasdruck in der Schaltstrecke ab, und es strömt
das in der Druckkammer 19 zwischengespeicherte Isoliergas durch eine in der
Isolierstoffdüse 9 befindliche Engstelle in den Bereich der Schaltstrecke und
bebläst den Lichtbogen.
Bei kleinen Ausschaltströmen wird die Beblasung des Lichtbogens mittels einer
Kompressionseinrichtung erzeugt die aus dem als feststehender Zylinder
ausgebildeten vorderen Teil der Stromzuführung 14 und einem beweglichen
Kolben 21 besteht, der zugleich der Boden der Druckkammer 19 ist. Der
bewegliche Kolben 21 und der Zylinder umschließen einen Kompressionsraum 20.
Das Löschgas strömt bei der Beblasung des Lichtbogens von dem
Kompressionsraum 20 über Rückschlagventile 23 zur Druckkammer 19 und von
dort zur Isolierstoffdüse 9. Überdruckventile 24 begrenzen den Druck in dem
Kompressionsraum 20 und entlasten damit den Antrieb 11.
Rückschlagventile 25 geben bei der Einschaltung die Gasströme in den
Kompressionsraum 20 frei.
Mittels eines motorischen Antriebs 11, der im unteren Teil des Druckgasschalters
angeordnet ist, wird eine senkrecht in der Mittelachse M des Druckgasschalters
angeordnete Antriebsstange 12 während eines Einschaltvorgangs nach oben und
während eines Ausschaltvorgangs nach unten bewegt. Die Antriebsstange 12
setzt sich in Richtung der Unterbrechungsstelle in einem Rückblasrohr 26 fort. Die
Antriebsstange 12 ist koaxial von einem rohrförmigen Isolator 13 umgeben. Oben
schließt sich an den Isolator 13 das Ende einer Stromzuführung 14 für das
Tulpenkontaktstück an.
Die Stromzuführung 14 umgibt koaxial die Mittelachse M des Druckgasschalters
und ist rohrförmig ausgebildet, wobei ihr unteres Ende tellerförmig waagerecht
nach außen geführt ist. Dort sind zum Außenbereich des Druckgasschalters
elektrische Anschlußmöglichkeiten vorhanden. Innen ist in dem tellerförmigen Ende
der Stromzuführung 14 eine Öffnung für die Antriebsstange 12 vorhanden. Diese
Öffnung stimmt mit der inneren Querschnittsfläche des rohrförmigen Teils der
Stromzuführung 14 überein.
Auf dem tellerförmigen Ende dieser Stromzuführung 14 ist der Isolator 1
angebracht. Die Übergänge vom Isolator 1 und vom Isolator 13 zum tellerförmigen
Ende der Stromzuführung 14 sind jeweils gasdicht ausgeführt.
Der Kontaktkörper 10 läßt sich bei Schaltvorgängen teleskopartig in die
Stromzuführung 14 hinein- und aus ihr herausbewegen. Über Federkontakte, die
am oberen Rand der Stromzuführung 14 angebracht sind, besteht in jeder
Schalterstellung ein leitender Kontakt zwischen der Stromzuführung 14 und dem
Kontaktkörper 10 mit dem Kontaktstück 3.
An dem dem Antrieb 11 abgewandten Ende der Antriebsstange 12 ist der
Kontaktkörper 10 mit der Isolierstoffdüse 9 befestigt. Die Isolierstoffdüse 9 weist an
ihrem von dem Kontaktstück 3 abgewandten Ende ein tellerförmiges
Kraftübertragungselement 15 aus Metall auf, das sich von der Isolierstoffdüse 9
radial bis zur Innenwand des topfförmigen Kontakteinheitskörpers 4 erstreckt.
Dabei besteht zur Innenwand des Kontakteinheitskörpers 4 eine gleitende
Verbindung mit einem oder mehreren Ringen aus PTFE. Auf diese Weise wird die
Isolierstoffdüse 9 mit der daran drehbar angebrachten Stange 7 geführt.
Gleichzeitig mit der Stange 7 bewegt sich die andere an dem Umlenkhebel 6
angebrachte Stange 8. Sie ist mit ihrem unteren Ende über ein Drehgelenk am
Boden des Kontakteinheitskörpers 4 befestigt und zwar an der der
Unterbrechungsstelle abgewandten Seite.
Der Kontakteinheitskörper 4 wird durch den rohrförmigen Teil der Stromzuführung
5 geführt. Dadurch ist auch für eine geradlinige Führung des
Kraftübertragungselements 15 gesorgt das wiederum innerhalb des
Kontakteinheitskörpers 4 gleitend gelagert ist. Federkontakte 22 an der
Innenwandung der Stromzuführung 5 sorgen für einen leitenden Kontakt zwischen
der Stromzuführung 5 und der Außenwandung des (metallenen)
Kontakteinheitskörpers 4.
Die Stromzuführung 5 geht oben über in einen Deckel, der den Isolator 1 nach
oben gasdicht abschließt und an dem außen elektrische Anschlußmöglichkeiten
vorhanden sind.
Während eines Einschaltvorgangs wird die Antriebsstange 12 mit dem
Rückblasrohr 26 und dem Kontaktkörper 10 nach oben bewegt dabei verschiebt
sich der Kontakteinheitskörper 4 nach unten.
Bei Erreichen eines bestimmten Hubes kommen zunächst die Kontaktstücke 2 und
3 miteinander in Berührung. Im Verlauf der weiteren Einschaltbewegung kommen
die Nennstromkontakte 16, die im unteren Bereich des Kontakteinheitskörpers 4
befestigt sind, mit der Außenwand des Kontaktkörpers 10 in Berührung und
ermöglichen einen Stromfluß über die obere Stromzuführung 5, den Kontaktkörper
10 und die untere Stromzuführung 14. Auch in der Einschaltstellung fließt der
(Nenn-)Strom über die genannten Elemente.
Fig. 2 zeigt den Druckgasschalter in der Einschaltstellung. Die einzelnen Teile sind
mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1. Im Vergleich mit dieser Fig.
ist deutlich zu sehen, daß der Umlenkhebel 6 nun zur anderen Richtung geneigt
ist.
Bei einem Ausschaltvorgang löst sich zunächst die elektrische Verbindung
zwischen dem Kontaktkörper 10 und den Nennstromkontakten 16. Der Strom
kommutiert dann auf die Kontaktstücke 2 und 3.
Im weiteren Verlauf der Ausschaltbewegung trennen sich auch diese Kontaktstücke
2 und 3, und es bildet sich zwischen ihnen ein Lichtbogen aus.
Die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kontaktkörper 10 und dem
Kontakteinheitskörper 4 ist die Summe aus dem Betrag der Absolutgeschwindigkeit
des Kontaktkörpers 10 und dem Betrag der Absolutgeschwindigkeit des
Kontakteinheitskörpers 4.
Für die rückzündungsfreie Unterbrechung von kapazitiven Strömen ist die
Relativgeschwindigkeit der "Kontaktsysteme" (Kontaktkörper 10/Kontaktstück 3 und
Kontakteinheitskörper 4/Kontaktstück 2) zueinander ausschlaggebend.
Andererseits ist die Absolutgeschwindigkeit der Kompressionseinrichtung bei
Schaltern, die nach dem Druckkammerprinzip arbeiten, von untergeordneter
Bedeutung. Mit dem beschriebenen Druckgasschalter ist es damit möglich - bei
gleichbleibender Ausschaltleistung - die Absolutgeschwindigkeit des
Kontaktkörpers 10 erheblich zu reduzieren. Der Antrieb kommt daher mit deutlich
weniger Energie aus.
Bezugszeichenliste
1 Isolator
2 (zweites) Kontaktstück
3 (erstes) Kontaktstück
4 Kontakteinheitskörper
5 Stromzuführung
6 Umlenkhebel
7 (erste) Stange
8 (zweite) Stange
9 Isolierstoffdüse
10 Kontaktkörper
11 Antrieb
12 Antriebsstange
13 Isolator
14 Stromzuführung
15 Kraftübertragungselement
16 Nennstromkontakte
17 Drehachse
18 Federkontakt
19 Druckkammer
20 Kompressionsraum
21 (beweglicher) Kolben
22 Federkontakt
23 Rückschlagventil
24 Überdruckventil
25 Rückschlagventil
26 Rückblasrohr
2 (zweites) Kontaktstück
3 (erstes) Kontaktstück
4 Kontakteinheitskörper
5 Stromzuführung
6 Umlenkhebel
7 (erste) Stange
8 (zweite) Stange
9 Isolierstoffdüse
10 Kontaktkörper
11 Antrieb
12 Antriebsstange
13 Isolator
14 Stromzuführung
15 Kraftübertragungselement
16 Nennstromkontakte
17 Drehachse
18 Federkontakt
19 Druckkammer
20 Kompressionsraum
21 (beweglicher) Kolben
22 Federkontakt
23 Rückschlagventil
24 Überdruckventil
25 Rückschlagventil
26 Rückblasrohr
Claims (14)
1. Druckgasschalter mit folgenden Merkmalen:
- - der Druckgasschalter weist mindestens eine Unterbrechungsstelle auf;
- - zu jeder Unterbrechungsstelle gehört jeweils ein erstes und ein zweites Kontaktstück (3, 2);
- - die Kontaktstücke (2, 3) mindestens einer Unterbrecherstelle sind gekoppelt über einen Hebelmechanismus mit mindestens einem zwei Hebelarme aufweisenden Umlenkhebel (6);
- - die Kontaktstücke (2, 3) dieser Unterbrechungsstelle(n) sind mittels eines einzigen Antriebs (11) entlang der Mittelachse (M) des Druckgasschalters gegenläufig gegeneinander verschiebbar;
- - an dem ersten Kontaktstück (3) dieser Unterbrechungsstelle(n) ist (jeweils) eine koaxial zu der Mittelachse (M) angeordnete Isolierstoffdüse (9) befestigt;
- - die Drehachse des oder der Umlenkhebel (6) kreuzt die Mittelachse (M) des Druckgasschalters im rechten Winkel;
- - an beiden Hebelarmen ist jeweils über ein Drehgelenk eine Stange (7, 8) befestigt;
- - die erste Stange (7) ist drehbar mit der Isolierstoffdüse (6) verbunden und
- - die zweite Stange (8) ist drehbar mit dem zweiten Kontaktstück (2) gekoppelt.
2. Druckgasschalter nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - das zweite Kontaktstück (2) ist am Boden eines topfförmigen Kontakteinheitskörpers (4), der es koaxial umgibt, befestigt;
- - der Kontakteinheitskörper (4) ist über ein Drehgelenk an der zweiten Stange (8) angebracht;
- - sein offenes Ende ist der Unterbrechungsstelle zugewandt;
- - er ist koaxial zur Mittelachse (M) des Druckgasschalters angeordnet;
- - in seinem Boden ist eine Öffnung, durch die die erste Stange (7) geführt ist
- - der Kontakteinheitskörper (4) ist zumindest an seiner Außenwandung elektrisch leitend,
- - die Außenwandung ist elektrisch leitend mit dem zweiten Kontaktstück (2) verbunden
- - sie ist über mindestens einen Gleitkontakt mit einer feststehenden Stromzuführung (5) für das zweite Kontaktstück (2) verbunden.
3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - an der Isolierstoffdüse (9) ist ein ein- oder mehrteilig ausgeführtes Kraftübertragungselement (15) befestigt;
- - das Kraftübertragungselement (15) erstreckt sich von der Isolierstoffdüse (9) radial zur Innenwand des Kontakteinheitskörpers (4);
- - es gleitet an der Innenwand des Kontakteinheitskörpers (4).
4. Druckgasschalter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet
daß das Kraftübertragungselement (15) Stege aufweist, die in Nuten des
Isolierstoffdüse (9) eingreifen.
5. Druckgasschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kraftübertragungselement (15) innerhalb des Kontakteinheitskörpers
(4) derart angeordnet ist, daß die Schlagweite entlang der Außenwand der
Isolierstoffdüse (9) in der Ausschaltstellung größer ist als die Schlagweite im
Isoliergas.
6. Druckgasschalter nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der der Unterbrechungsstelle zugewandte Rand des
Kontakteinheitskörpers (4) in der Ausschaltstellung mit einer bestimmten
Länge in Richtung der Unterbrechungsstelle über das
Kraftübertragungselement (15) hinausragt.
7. Druckgasschalter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge mindestens 2 cm beträgt.
8. Druckgasschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Energiekraftübertragungselement (15) an seinem Außenumfang mit
einem oder mehreren Ringen aus Polytetrafluorethylen (PTFE) im
Kontakteinheitskörper (4) geführt ist.
9. Druckgasschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - die Stromzuführung (5) für das zweite Kontaktstück (2) hat zumindest in ihrem der Unterbrechungsstelle zugewandten Teil die Form eines koaxial zur Mittelachse (M) ausgerichteten Rohres;
- - sie umschließt seitlich den Umlenkhebel (6);
- - der Gleitkontakt ist ein an der Stromzuführung befestigtes, elektrisch leitendes, federndes Element;
- - der Kontakteinheitskörper (4) ist teleskopartig in die Stromzuführung (5) hinein und aus ihr heraus verschiebbar.
10. Druckgasschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - das erste Kontaktstück (3) ist am Boden eines hohlzylinderförmigen Kontaktkörpers (10) befestigt;
- - der Kontaktkörper (10) umgibt das Kontaktstück (3) koaxial;
- - an dem der Unterbrechungsstelle zugewandten Abschluß des Kontaktkörpers (10) ist die Isolierstoffdüse (9) angebracht;
- - die Isolierstoffdüse (9) erstreckt sich in Längsrichtung von dem Kontaktkörper (10) in Richtung der Unterbrechungsstelle;
- - der Kontaktkörper (10) ist zumindest an der seitlichen Außenwandung elektrisch leitend;
- - es ist stets mit einer feststehenden Stromzuführung (14) elektrisch leitend verbunden.
11. Druckgasschalter nach Anspruch 10,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - die Stromzuführung (14) hat die Form eines koaxial um die Mittelachse (M) angeordneten Rohres;
- - der Kontaktkörper (10) ist teleskopartig aus der Stromzuführung (14) heraus und in sie hinein verschiebbar;
- - an der Stromzuführung (14) ist ein Federkontakt (18) befestigt;
- - der Federkontakt (18) berührt in allen Schalterstellungen die Außenwandung des Kontaktkörpers (10).
12. Druckgasschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehgelenke am Umlenkhebel (6) und an den Stangen (7, 8)
gekapselte Gleitlager sind.
13. Druckgasschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Umlenkhebel (6) und die Stangen (7, 8) aus Metall bestehen.
14. Druckgasschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß er ein nach dem Druckkammerprinzip arbeitender Schalter ist.
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ALSTOM ENERGIETECHNIK GMBH, 60528 FRANKFURT, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AREVA ENERGIETECHNIK GMBH, 60528 FRANKFURT, DE |
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