DE2104496A1

DE2104496A1 -

Info

Publication number: DE2104496A1
Application number: DE19702104496
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1971-01-12
Filing date: 1970-03-25
Publication date: 1972-07-27
Also published as: FR2121691A1; SE383580B; DE7103552U; FR2121691B1; US3881080A; CH526198A; SE383580C; AT325135B; GB1341672A

Description

5/71. Hw/sk"

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie,, Baden (Schweiz)

Flüssigkeitsarmer Freiluft-Leistungsschalter

Die Erfindung betrifft einen flüssigkeitsarmen Freiluft-Leistungsschalter mit Aussenisolation und einer oder mehreren Löschkammern, mit feststehenden und beweglichen Kontakten, sowie einem den Schaltvorgang bewirkenden Antriebsmechanismus .

Es ist bereits bekannt, dass der Einsatz von flüssigkeitsarmen Freiluft-Leistungsschaltern für besondere Schaltungen, beispielsweise zum Schalten von Kondensatoren, an die Schaltelemente erhöhte Anforderungen und Beanspruchung stellt. Um den Leistungsfaktor cos γ⁷ bei langen Hochspannungs-Uebertragungsleitungen zu verbessern, werden vielfach Seriekondensatoren in den Leitungen, bzw. gegen Erde eingesetzt. Durch das Kurzschiie:;sen oder auch Einschalten dieser Kondensatoren ent-

209*31/0440

stehen extrem steile Stromstösse mit hohem Scheitelwert und hoher Einschaltfrequenz. Daraus resultieren starke Druckwellen, die sich von "der Vorzündung des Einschalt-Lichtbogens sehr rasch tand stossweise ausdehnen. Diesen Druckwellen sind die heute bekannten Isoliermaterialien, die in den Schaltelementen verwendet werden, nicht gewachsen und sie werden dadurch zerstört. Ganz besonders gefährdet wird durch diese Druckwellen der aus Porzellan hergestellte Aussenisolator des Schaltelementes, sowie die der Druckquelle benachbarten Teile der Löschkammer.

Die bekannten Anordnungen von Freiluft-Schaltelementen ermöglichen nicht ohne weiteres, mit einem derartigen Schalter, der für die üblichen und normalen Schaltungsfälle von Netzen und Anlagen gemäss Spannung, Stromstärke und Leistung ausgelegt ist, das Schalten von Kondensatoren für die Schaltelemente gefahrlos durchzuführen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, welche die Nachteile und Mängel des Bekannten nicht aufweist.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zur Bewältigung von hohen Sehaltströmen bei Kondensator-Schaltungen im Schaltelement eine druckabsorbierende Barriere angeordnet ist.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass die nahe der Druckwelle angeordneten Isolierteile der extremen Beanspruchung angepasst werden können und der Isolator durch die Anordnung einer Barriere zur Absorption der Druckwellenspitzen ge-

209831/0440

schützt wird. Dadurch kann der Schalter auch Kondensator-Schaltungen bewältigen.ohne dass aufwendige Einrichtungen, wie beispielsweise das Einsetzen von Drosseln, die für den vollen Kurzschlusstrom ausgelegt sein müssen, um die steilen Stromstösse zu dämpfen, erforderlich werden.

Besonders vorteilhaft ist es, dass als druckabsorbierende Barriere ein aus isolierendem Material bestehender Dämpfungsschlauch im Schaltelement angeordnet ist, der an seinen beiden Enden verschlossen und mit Luft oder einem dielektrischen Gas gefüllt ist.

Dieser mit Luft unter atmosphärischem Druck oder einem dielektrischen Gas gefüllte Dämpfungsschlauch, der vorzugsweise aus einem gasdichten elastischen Material oder einer Kunststoffkomposition besteht, ist auf das Löschkammerrohr aufgewickelt, und mit einem geeigneten Klebstoff an diesem befestigt. Die einzelnen Windungen können auch untereinander verklebt werden.

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, dass die druckabsorbierende Barriere aus einem im Schaltelement angordneten, isolierenden Schaumstoff besteht.

Bei dieser erfindungsgemässen Anordnung kann das durch den Dämpfungsschlauch oder den isolierenden Schaumstoff gebildete Puffervolumen sowohl zwischen dem Löschkammerrohr und dem Isolier-

am Lcschkanir.errohr

körperbefestigt sein, als auch innerhalb der Löschkammer oder in der Nähe der Druckwelle irr. Kontakthalter angebracht werden.

209831/0440

Um zu verhindern, dass sich durch die Druckwellen ein Teil der Dä^pfungsschlauch-Windungen oder des in bzw. an der Löschkammer befestigten Schaumstoffes ablöst, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die druckabscrbierence Barriere von einem porösen dielektrischen Gewebe umschlossen.

Durch diese Anordnung kann besonders bei Verwendung eines isolierenden Schaumstoffes vermieden werden, dass sich durch die Druckwellen Teile des Puffermaterials ablösen, oder dass durch die . Lösch-FlüssigkeitsstrÖmung besonders Teilchen von der Oberfläche abgetrennt werden, durch die Löschflüssigkeit nach oben getrieben werden und dort die Rückschlagventile verstopfen und damit funktion* untüchtig machen.

In der Zeichnung ist eine erfindungsgemässe Ausführung beispielsweise dargestellt.
Es zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Längsmittelschnitt durch einen flüssigkeitsarmen Leistungsschalter in vereinfachter Darstellung. Gemäss Fig. 1 ist mit 1 ein Isolator eines Freiluft-Leistungsschalters bezeichnet, in dem ein Löschkammerrohr 2 angeordnet ist, das Löschkammer 3 sowie bewegliche Kontakte 4 und feststehende Kontakte 5* und einen durch die Löschkammer 3 hindurchreichenden Schaltstift 6 aufnimmt. Um die Aussenseite des Löschkammerrohrs 2 ist ein Däinpfungsschlauch 7 gewickelt, der von einem porösen dielektrischen Gewebe 8, das hier gestrichelt gezeichnet ist_; umschlossen ist.

209831/0440

210449a.

- 5 - 5/71

Anstelle der in der Zeichnung gezeigten beispielsweisen Anordnung des Dainpfungsschlauches 7 an der Aussenseite des Löschkammerrohres 2 könnte ebenfalls'diese Anordnung eines isolierenden Schaumstoffes treten, bzw. könnten diese Puffermaterialien auch Innerhalb der Löschkammer 3» oder in der Nähe der Kontakte 4,5 angebracht sein.

Alle zum unmittelbaren Verständnis der Erfindung nicht notwendigen Konstruktionsmerkmale, beispielsweise die Anschlüsse, der Schalterantriebsmechanismus und die Steuerung der Löschflüssigkei^sind in der Fig. 1 fortgelassen worden.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Anordnung geht aus folgendem hervor: Um die der Druckwelle benachbarten Isolierteile des Schalters vor der extrem hohen Beanspruchung durch den Druckstoss zu schützen, bzw. den Druckstoss vor Erreichen der Isolierteile abzufangen, wird im Schalter eine druckabsorbierende Barriere angeordnet. In einem Schalter, der aus einem Isolator 1 und einer Löschkammer 5 besteht, die zusammen mit einem Schaltstift 6 und beweglichen Kontakten 4 und feststehenden Kontakten 5 in einem Löschkammerrohr 2 untergebracht sind, ist beispielsweise um das Löschkammerrohr 2 als druckabsorbierende Barriere ein an beiden Enden verschlossener und mit. Luft oder einem dielektrischen Gas gefüllter Dämpfungsschlauch 7 gewickelt. DieWindungen des Dämpfungsschlauches

7 sind von einem porösen, dielektrischen Gewebe 8, beispielsweise aus einem groben Glasfasermaterial besteht, umschlossen. Beim Einschalten des Schaltstiftes 6 erfolgt vor dem Berühren der beweglichen Kontakte k eine Vorzündung. Der entstandene Lichtbogen

209831/0440

schliesst den Kondensator-Schwingkreis und es entsteht eine Stromschwingung mit steiler Anstiegscharakteristik, hohem Anfangsscheitelwert und hoher Frequenz. Dabei verdampft eine kleine Oelmenge, wodurch eine entsprechende Druckwelle entsteht, die das OeI und die Isolation des Schaltelementes rasch durchdringt und sich bis zum Isolator fortpflanzt. Durch die erfindungsgemässe druckabsorbierende Barriere wird diese Druckwelle aufgenommen und kann soir.it den Isolator 1 nicht mehr erreichen.

Durch eine Anordnung des D ämpfungs Schlauches 7 innerhalb der Löschkammer 3 kann erreicht werden, dass auch das Löschkammerrohr 2 nicht mehr dieser Druckwelle ausgesetzt ist. Der Erfindungsgegenstand ist auf das in der Zeichnung Dargestellte selbstverständlich nicht beschränkt.

So könnte anstelle des Dämpfungsschlauches 7 auch ein isolierender Schaumstoff Verwendung finden, der ebenfalls sowohl zwischen Löschkammerrohr 2 und Isolator 1, als auch innerhalb der Löschkammer 3 in der Nähe der Druckwelle bei den Kontakten 4 angeordnet werden kann.

Durch die erfindungsgemässe Anordnung wird die Leistungsfähigkeit der Schaltelemente mit einfachen Mitteln verbessert und der Einsatz konventioneller flüssigkeitsarmer Schalter als Kondensatorschalter ermöglicht.

201*31/0440

Claims

- η - 5/71

Pateritansprüche;

l.jFlüssigkeitsarmer Freiluft-Leisturigssehalter mit Aussenisolation und einer oder mehreren Löschkammer^, mit feststehenden und beweglichen Kontakten, sowie einem den Schaltvorgang bewirkenden Antriebsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewältigung von hohen Schaltströmen bei Kondensator-Schaltungen im Schaltelement eine druckabsorbierende Barriere angeordnet ist.

— »
2. Flussigkeitsarmer Freiluft-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichne ti dass als druckabsorbierende Barriere ein aus isolierendem Material bestehender Dämpfungsschlauch angeordnet ist.
3. Flüssigkeitsarmer Freiluft-Leistungsschalter nach Anspruch ?. und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsschlauch an seinen Enden verschlossen und mit Luft gefüllt ist.
4. Flüssigkeitsarmer Freiluft-Leistungsschalter nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsschlauch mit einem dielektrischen Gas gefüllt ist.
5. Flüssigkeitsarmer Freiluft-Leistungsschalter nach Anspruch 1, , dadurch gekennzeichnet, dass die druckabsorbierende Barriere aus einem im Schaltelement angeordneten, isolierenden Schaumstoff besteht.
6. Flüssigkeitsarmer Freiluft-Leistungsschalter nach Anspruch

309*31/0440

1 bis 5# dadurch gekennzeichnet, dass die druckabsorbierende Barriere von einem porösen Gewebe umschlossen ist.

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.

209831/0440