DE2025054A1 - Schaltkammer fur elektrische Leistungs schalter nach dem autopneumatischen Prinzip - Google Patents

Description

• Schaltkammer für elektrische Leistungsschalter nach dem autopneumatischen Prinzip Die Erfindung betrifft eine Schalkammen für elektrische Leistungsschalter nach dem autopneumatischen Prinzip, vorzugsweise für die Verwendung von SF6 als Löschgas.
• Es sind Löschsystef nach dem autopneumatischen Prinzip bekannt, bei denen Einfachkolben verwendet werden. Kolben oder Zylinder der Kompressionskamuier sind dabei mit der Schaltstange gekoppelt. Mit Hilfe eines äußeren Antriebssystems wird das Löschgas während der Ausschaltung in der Kompressionskammer komprimiert und nach Erreichung einer bestimmten Druckhöhe zur Beblasung des Lichtbogens freigegeben. Eine Möglichkeit der Löschung des Lichtbogens besteht nur während des Ausströmens von Löschgas aus der Kompressionskammer. Da die von einem Leistungsschalter zu beherrschenden Schaltfälle sich in der "Schwere" um mehrere Größenordnungen unterscheiden können, muß der Kompressionsraum für den schwersten Schaltfall bemessen sein. Andererseits sind extrem schwere Schaltfälle sehr selten, so daß die bekannten Einfachkompressionskammern für die Mehrzahl der Schaltfälle überdimensioniert sind. Da die Schwere der Schaltfälle (z.B. Abstandskurzschlässe) mit wachsenden Kurzschlußströmen zunimmt, ist der Einfachkompressionskammer hinsichtlich ihres Leistungsvermögens eine Grenze gesetzt, die nur durch erhöhte Aufwendungen ausgedehnt werden kann, Ein weiterer Nachteil der bekannten Losotikammern ist darin zu sehen, daß das Löschgas den Lichtbogen primär längst bebläst bzw. bei Einbeziehung des Kontaktraumes in den Kompressi onsraum keine wirkungsvollen Strö mungsverhältnisse entstehen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das autopneumatische Prinzip, vorzugsweise für die Verwendung von SF6 als Löschgas, so zu gestalten, daß erhöhte AuBwendungen für die Beherrschung schwerer Schaltfälle in einer Einfachkompressionskammer bzw. das Risiko deS Nichtbeherrschens eines Schaltfalles weitgehend eingeschränkt werden, und die zeitlich bestimmte Zuftihrung des komprimierten Gases derart zu gestalten, daß insbesondere die Fußpunktzone des Lichtbogens einer intensiven Querbeblasung unterzogen wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Schaltstift ein weiterer Kompressionsraum zugeordnet ist, in dem ein zweiter mit dem Schaltstift verbundener Kolben angeordnet ist, und daß das in dem zweiten Kompressionsraum komprimierte Gas in Abhängigkeit vom Schaltstifthub, beispielsweise durch mit dem ersten Kolben gesteuerte Schieber, erst dann zur Beblasung des Lichtbogens freigegeben wird, wenn der Druck im ersten Kompressionsraum erheblich abgeklungen ist.
• Mit dieser zeitlich gestaffelten Beblasung des Lichtbogens ist die Gewähr gegeben, auch die schwersten Schaltfälle zu beherrschen, die erfahrungsgemäß zu Rückzündungen und somit zu längeren Lichtbogenzeiten führend In weiterer Ausführung der Erfindung ist der obere Kompressionsraum von einem Ringkanal umschlossen, der an einem Ende im Bereich der Endstellungen der Spitze eines als Eohlstift ausgebildeten Schaltstiftes an diesen Schaltstift in radialer Richtung herangeführt wird Vorteilhaft wird der Durchmesser des zweiten Kolbens größer als der Dzuchmesser des ersten kolbens gewählt. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die zweite Blasstufe intensiver als dieP erste zu gestalten. Somit gestattet die erfindungsgemäße Doppelkompressionskammer die Anwendung zweier in der Intensität unterschiedlicher Blasstufen@ eine weniger inten sive für die häufigsten Betriebsschalturt The Hilfe zeitlich darauf folgende sehr intensive Blasstufe für die Beherrachung der schweren Schaltfälle. Dieser zweistufige Abschaltprozeß dürfte - iiber die genannten Vorteile hinaus - überspannungsarmen Stromunterbrechungen sehr entgegenkommen.
• Die zeitliche Steuerung der zweiten Blasstufe kann durch ein geschlitztes Rohr erfolgen, das fest mit dem Kolben des ersten Kompressionsraumes verbunden ist. Diese Schieberanordnung kann gleichzeitig als Verdrehungssicherung der kolben untereinander dienen. Zur Erhöhung der Wirksamkeit der zweiten Blasstufe wird das Löschgas aus dem zweiten Kompressionsraum der den beweglichen Kontakt tragen@en Schaltstiftspitze über eine Ringspaltdüse zugeführt deren Ausströmöffnung senkrecht zur Lichtbogenachse gerichtet ist, um eine Querbeblasung zu ermöglichen. Die zeitliche Steuerung kann auch durch in axialer Richtung begronzte lusnehmungen am Schaltstift realisiert werden.
• Das beim Einschalten vom ersten Kolben verdrängte Gas kann zur Füllung <les zweiten Kompressionsraumes benutzt werden.
• Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
• Die Darstellung zeigt innerhalb einer Schaltkammer 1 ein ortsfestes Kontakt System 2 und einen beweglichen Schaltstift 3. Der Schaltstift 3 ist mit den Kolben 4;5 verbunden, die in den kompressionsräumen 6;7 arbeiten. Bei der Ausschaltung wird zuerst Löschgas aus dem Kompressionsraum 6 über das Innere des Schaltstiftes 3 den Kontakten zugeführt. Mit Hilfe der Schieber 8 wird erst dann Löschgas aus dem Kompresßionsraum 7 freigegeben, wenn die erste Blasstufe abgeschlossen ist. Das Löschgas der zweiten Blasstufe gelangt über den Ringkanal 9 zur Ringspaltdüse 10 und nimmt dort eine intensive Querbeblasung vor.
• Zur Erhöhung der Lebensdauer der Kontakte ist das Düsensystem aus Hartmetall hergestellt.

Claims (1)

1. Patent ansprüche :

   1. Schaltkammer für elektrische Leistungsschalter nach dem autopneumatischen Prinzip, in der ein mit einem beweglichen Schaltstift verbundener Kolben bei seiner mit der G£fnungsbewegung des Schaltstiftes erfolgenden Verschiebung in einem den Schaltstift umgebenden Raum ein Löschgas, vorzugsweise SF6, komprimiert, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltstift ein weiterer Kompressionsraum zugeordnet ist, in dem ein zweiter mit dem Schaltstift verbundener Kolben angeonlnet ist, und daß das in dem zweiten Kompressionsraum komprimierte Gas in Abhängigkeit vom Schaltstifthubj beispielsweise durch mit dem ersten Kolben gesteuerte Schieber, erst dann sur Beblasung des Lichtbogens freigegeben wird, wenn der Druck im ersten Kompressionsraum erheblich abgeklungen ist.

   2. Schaltkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Kompressionsraum von einem Ringkanal umschlossen ist, der an einem Ende im Bereich der Endstellung der Spitze eines als Hohlstift ausgebildeten Schaltstiftes an diesen Schaltstift in radialer Richtung herangeführt wird.

   3. Schaltkammer nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des zweiten Kolbens größer als der Durchmesser des ersten Kolbens gewählt ist.

   4e Schaltkammer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schieber ein fest mit dem ersten Kolben verbundenes geschlitztes Rohr vorgesehen ist;0 50 Schaltkammer nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet;, daß die Schieberanordnung gleichzeitig als Sicherung gegenüber Verdrehung der Kolben ausgebildet tst.

   6. Scaaltkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 das Löschgas aus dem zweiten Kompressionsraum der den beweglichen Kontakt tragenden Schaltstiftspitze über eine Ringspaltduße zugeführt wird, deren Ausströmöffnung senkrecht auf die Lichtbogenachse gerichtet ist 7. Schaltkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Einschalten vom ersten Kolben verdrängte Gas zur Füllung des zweiten Kompressionsraumes benutzt wird.