DE2014101C2 - Hochspannungs-Leistungsschalter - Google Patents
Hochspannungs-LeistungsschalterInfo
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- 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
- H01H33/884—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 with variable-area piston
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Description
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Das Hauptpatent bezieht sich auf einen Hochspannungs-Leistungsschalter
mit einem feststehenden Schaltstück, einem beweglichen Schaltstück und mit einem von dessen Antrieb gesteuerten Kolben-Zylinder-System
zur Erzeugung einer Löschgasströmung sowie einer während der Ausschaltbewegung durch
Überdeckung bewirkten Vorkompression des Löschmittels.
Zur Lösung der Aufgabe, bei einem Schalter dieser Art die Schaltleistung ohne Erhöhung des Aufwandes zu
steigern, ist im Hauptpatent vorgeschlagen, daß der Blaszylinder mit dem beweglichen Schaltstück starr
verbunden und während der Ausschaltbewegung über den feststehenden Kolben bewegbar ist und daß das zur
Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildete bewegliche Schaltstück mit dem Blaszylinder einen Ringspalt bildet,
der unmittelbar mit dem Kompressionsvolumen des Kolben-Zylinder-Systems verbunden ist und im Verlauf &o
der Ausschaltbewegung die Trennstrecke zwischen den Schaltstücken durchläuft und die Löschgasströmung
radial gegen den Lichtbogen führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Hochspannungs-Leistungsschalter nach dem Haupipatent
so weiterzubilden, daß die durch den Kompressionsweg bestimmte Vorkompression bei einem kürzeren
Hub des beweglichen Schaltstückes und damit einer kürzeren Kompressionszeit, die die gesamte Schaltzeit
wesentlich bestimmt, erhalten wird, ohne daß der Hub des beweglichen Schaltstückes nach der Vorkompression,
also während der Bebiasung des Lichtbogens, verringert wird.
Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß der
Kolben ein aus zwei Teilen zusammengesetzter Ringkolben ist, dessen erster Teil mit dem beweglichen
Schaltstück starr verbunden ist und dessen zweiter Teil sich mittels einer rotationssymmetrischen Federanordnung
auf dem ersten Teil abstützend in Bewegungsrichtung des beweglichen Schaltstückes relativ zu diesem
bewegbar ist.
Durch Anwendung der Erfindung ist die Vorkompression, die vor der galvanischen Trennung für einen
bestimmten Druck des Löschgases sorgt, nicht mehr starr zeitlich und räumlich an die Schaltstückbewegung
gekoppelt Deshalb kann die Vorkompression mit einem kleinen Hub in sehr kurzer Zeit und gegebenenfalls zum
Ausgleich dafür mit großen Zylinder- und Kolbenquerschnitten vor der galvanischen Trennung vorgenommen
werden, obwohl der weitere Hub des beweglichen Schaltstückes so bemessen ist, daß bei Wechselstrom
mit Sicherheit ein normaler Nulldurchgang erfaßt wird. Koinpressions- und Blasweg verhalten sich also bei
gleichem Kompressionsdruck nicht mehr wie 1:1, sondern beispielsweise wie 0,5 :1. Der dabei erreichte
Druck wird während des Schaltsiückhubes bis zur Endlage der Ausschaltbewegung beibehalten und noch
erhöht, weil der eine Teil des Blaskolbens entgegen der Wirkung der Federanordnung mitgenommen wird.
Die rotationssymmetrischc Federanordnung bietet den Vorteil, daß ein Verkanten des beweglichen
Kolbenteils ausgeschlossen ist. Vorteilhaft ist der bewegliche zweite Teil des Ringkolbens mindestens
zum Teil aus Isolierstoff gefertigt, um das elektrische Feld innerhalb der Schaltkammer des Hochspannungs-Leistungsschalters
günstig beeinflussen zu können
Vor der Bewegung des zweiten Teils des Blaskolbens entgegen der Federkraft sollte beim Hochspannungs-Leistungsschalter
nach der Erfindung ein Kompressionsverhältnis im Blaszylinder von mindestens 1,6 : 1
erreicht sein. Bei größeren Kompressionsverhältnissen kann man dabei Gasgeschwindigkeiten in der Größenordnung
der Schallgeschwindigkeit erhalten.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
beschrieben. Dabei ist der Einfachheit halber nur der für die Erfindung wesentliche Teil eines Leistungsschalters für beispielsweise 110 kV dargestellt. Die
Isolation der Schaltstrecke gegen Erde und die Schalterbetätigung durch einen geeigneten Antrieb ist
in bekannter Weise sichergestellt.
Mit einem feststehenden Schaltstück 1, das als hohle Düse ausgebildet ist, der eine zweite hohle Düse 2 als
Abbrandelektrode gegenübersteht, wirkt in der Einschaltstellung des Schalters ein Schaltrohr 3 zusammen,
das den Spalt 4 zwischen den Düsenschaltstücken 1 und 2 überbrückt. Das Schaltrohr 3 liegt außen auf dem
feststehenden Schaltstück 1 auf, damit ein für den Nennstrom des Schalters bemessener Kontakt vorhanden
ist. Mit dem beweglichen Schaltrohr 3 ist über einen konzentrisch dazu verlaufenden Rohrteil 6 eine
Isolierstoffkappe 7 verbunden, die als Stirnseite einen Blaszylinder 8 begrenzt.
Der relativ zum Blaszylinder 8 feststehende Blaskolben ist als Ganzes mit 10 bezeichnet. Er ist ein
Ringkolben, der das Schaltrohr 3 konzentrisch umgibt
und besteht aus einem starr mit den Düsen 1, 2 verbundenen und deshalb vollständig feststehenden Teil
11 und einem an diesem federnd abgestützten Teil 12. Eine Feder 13 zwischen den beiden Kolbenteilen 11,12
ist rotationssymmetrisch ausgebildet Zu diesem Zweck können über den Umfang des Ringkolbens 10 mehrere
Schraubenfedern oder Federkombinationen gleichmäßig am Umfang verteilt sein.
Unter der Wirkung der Feder 13 hält sich der Kolbenteil 12 in der Einschaltstellung mit einem
Anschlag 14 am Kolbenteil 11. Sein aus Isolierstoff bestehender haubenförmiger Teil 16 ist dabei dem
feststehenden Schaltstück 1 soweit zugekehrt daß der Spalt 4 zwischen dem feststehenden Schaltstück und der
Elektrode 2 überbrückt ist Am Anschlag 14 und dem '5
Absatz 15, der dem Zylinder 8 zugekehrt ist, sind zur Dämpfung von Stoßen Gummipuffer angebracht
Zum Ausschalten wird das Schaltrohr 3 zusammen mit dem Biaszylinder 8 vom feststehenden Schaltstück 1
weg bewegt Dabei wird das als Löschmittel verwendete Schwefelhexafluorid im Innern des Zylinders 8 komprimiert
Das Maß der Kompression vor der Trennung der Schaltstücke ist durch den beweglichen Kolbenteil 12
bestimmt Nach einem Hub, der kleiner als die Hälfte des gesamten Schaltstifthubes ist, ist das Schwefelhexafluorid
innerhalb des Zylinders 8 im wesentlichen auf den Raum zwischen der Isolierstoffhaube 16 und dem
feststehenden Schaltstück 1 zusammengedrückt so daß ein Vorkompressionsverhäitnis von mindestens 2 :1
erhalten wird. In diesem Augenblick verläßt das bewegliche Schaltrohr 3 das feststehende Schaltstück 1.
Gleichzeitig wird der bewegliche Kolbenteil 12 vom B'aszylinder 8 in Ausschaltrichtung mitgenommen. Bei
hohem Löschmitteldruck, der nur durch die Abströmung bestimmt ist erhält man nun während einer langen
Schakstiftbewegung eine Löschmittelströmung, die über mindestens IV2 Halbwellen bei einem auszuschaltenden
Wechselstrom anhält In der Ausschal'.endlage liegt der bewegliche Kolbenteil 12 am feststehenden
Kolbenteil 11 an, und die Isolierstoffkappe 7 hat den Abstand zwischen den Elektroden 1 und 2 freigegeben.
Beim Ausführungsbeispiel ist von beweglichen und feststehenden Kolbenteilen 11, 12 die Rede, die federnd
gegeneinander abgestützt sind. Eine entsprechende Wirkung kann man auch erhalten, wenn die Kolbenteile
als flexible Membranen oder Wellrohre ausgebildet sind.
Die gegebenenfalls vorgespannten Federn 13 sind vorteilhaft so ausgelegt, daß während der Blasphase,
also nach dem Durchlaufen des Kompressionsweges, eine möglichst konstante Kraft vorhanden ist. Am Ende
des Schaltstifthubes können die Federn außerdem als Dämpfungsglieder wirken, die die kinetische Energie
der beweglichen Schalterteile stoßfrei auffangen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Hochspannungs-Leistungsschalter mit einem
feststehenden Schaltstück, einem beweglichen Schaltstück und mit einem von dessen Antrieb
gesteuerten Kolben-Zylinder-System zur Erzeugung einer Löschgasströmung sowie einer während der
Ausschaltbewegung durch Schaltstücküberdeckung bewirkten Vorkompression des Löschmittels, bei
dem der Blaszylinder mit dem beweglichen Schaltstück starr verbunden und während der Ausschaltbewegung
über den feststehenden Kolben bewegbar ist und bei dem das zur Abfuhr von Schaltgasen hohl
ausgebildete bewegliche Schaltstück mit dem Blaszylinder einen Ringspalt bildet, der unmittelbar mit
dem Kompressionsvolumen des Kolben-Zylinder-Systems verbunden ist und im Verlauf der Ausschaltbewegung
die Trennstrecke zwischen den Schaltstücken durchläuft und die Löschgasströmung radial
gegen den Lichtbogen führt, nach Patent 19 13 969, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben
(10) ein aus zwei Teilen (11,12) zusammengesetzter
Ringkolben ist, desser erster Teil (11) mit dem beweglichen Schaltstück (3) starr verbunden ist und
dessen zweiter Teil (12) sich mittels einer rotationssymmetrischen Federanordnung (13) auf dem ersten
Teil (11) abstützend in Bewegungsrichtung des beweglichen Schaltstückes (3) relativ zu diesem
bewegbar ist.
2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach An- hj
spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche zweite Teil (12) des Ringkolbens mindestens zum
Teil aus Isolierstoff besteht.
3. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor
der Bewegung des zweiten Teils (12) entgegen der Federkraft ein Kompressionsverhältnis im Blaszylinder
(8) von mindestens 1,6 :1 erreicht ist.
Priority Applications (3)
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Applications Claiming Priority (2)
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DE2014101A DE2014101C2 (de) | 1970-03-19 | 1970-03-19 | Hochspannungs-Leistungsschalter |
US00219023A US3829641A (en) | 1970-03-19 | 1972-01-19 | Puffer-type electric switch |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2014101A1 DE2014101A1 (de) | 1971-10-07 |
DE2014101C2 true DE2014101C2 (de) | 1982-06-03 |
Family
ID=25758874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2014101A Expired DE2014101C2 (de) | 1970-03-19 | 1970-03-19 | Hochspannungs-Leistungsschalter |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE2014101C2 (de) |
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Publication number | Publication date |
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