DE2107158A1 - Elektrischer Leistungsschalter - Google Patents

Elektrischer Leistungsschalter

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Kurt 3503 Lohfelden; Eberhardt Wolfgang Dipl.-Ing. 3500 Kassel Freitag
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid

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  • Circuit Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Description

Iiicentia Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt/M.70, Theodor-Stern-Kai 1
Km/bu EK 71/101
11.2.1971
"Elektrischer Leistungsschalter"
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leistungsschalter mit einem strömenden Löschmittel und mit einer innerhalb des Schaltergehäuses angeordneten, lichtbogenfrei trennbaren Strombahn für die Nennstromführung und einer elektrisch parallel geschalteten Strombahn für die Leistungsunterbrechung. Elektrische Leistungsschalter mit einem strömenden Löschmittel und Parallelstrombahnen für die Nennstromführung und die Leistungsunterbrechung sind sowohl für Mittelspannung als auch für Hochspannung bekannt. Dabei ist die Strombahn für die Nennstromführung meist außerhalb des Schaltergehäuses angeordnet (DT-PS 690 204 und 910 O76) Durch die DI-PS 1 152 174 ist auch schon ein Druckgasschalter bekannt geworden, bei dem die Strombahn für die Nennstromführung innerhalb des Schaltergehäuses angeordnet ist. Mit diesem Schalter ist jedoch noch nicht ein Höchstmaß an liennstromübertragungsfähigkßit zu erreichen, weil die Strombahn für die Nennstromführung bei schweren
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Abschaltungen noch zu stark dem Lichtbogen ausgesetzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei geringstmög- ■ liehen Abmessungen des Schalters sowohl eine große Schaltleistung als auch eine hohe Nennstromtragfähigkeit, z.B. bis zu Nennströmen von 4 000 A und darüber zu erzielen, ohne daß die Strombahnfür die Nemistromführung bei Leistungschaltungen nachteilig beeinflußt wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Strombahn für die Kennstromführung:durch einen Isolierkörper gegen die Strombahn für die Leistungsunterbrechung überschls.gssicher und gegen den Zutritt hocherhitzter Schaltgase abgeschirmt ist. Es kommt nämlich bei der Ausbildung eines Hochleistuns; schalters für geringe bauliche Abmessungen nicht nur darauf an, die Kontakte der Nennstrombahn bei der Ausschaltung vor der Lichtbogeneinwirkung zu schützen, sondern von ihnen auch den Einschaltlichtbogen starker Ströme fernzuhalten. Wird durch einen Einschaltlichtbogen der Silberbelag der Kontakte zerstört, so wirkt sich dies auch auf die Übertragungsfähigkeit hoher Nennströme nachteilig aus. Daher ist es sehr wichtig, daß die Strombahn für die Nennstromführung praktisch völlig von der Leistungsunterbrechungsstelle getrennt ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung läßt sich bei einem Schalter erzielen, der mit einer zentripetalen Bespülung des Lichtbogens durch ein gasförmiges oder flüssiges'Löschmittel und axialer Abströmung des Löschmittels arbeitet. Ein solcher Schalter ist beispielsweise durch die DT-PS 753 ^7 bekannt geworden. In diesem .Falle wird zweckmäßigerweise ein tulpenförmiger, mit einer Durchtrittsöffnung für einen hohlen Leistungsschalbstift versehener Isolierkörper als Abschirmfläche für die Lichtbogenstrecke vorgesehen und auf der der Lichtbogetistrecke abgewandten Seite dieser Abschirmfläche die Strombahn für die Nennstromführung angeordnet. Die zylindrische Wand dieses
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Isolierkörpers bildet einen ausreichenden Schutz gegen einen Überschlag des Lichtbogens beim Einschalten und außerdem schützt sie den festen Gegenkontakt der Nennstrombahn gegen die Einwirkung heißer Schaltgase, so daß sein Silberbelag auch nach zahlreichen Abschaltungen erhalten bleibt und damit eine hohe Nennstromführung gewährt ist.
Als "vorteilhafte Ausführungsform der lichtbogenfrei trennbaren Strombahn für die Nennstromführung eignet .sich ein konzentrisch zur Strombahn für die Leistungsunterbrechung angeordneter Ringkontakt und ein beweglicher Hohlschaltstift. Der Leistungsschaltstift ist dabei innerhalb des vom Schalterantrieb betätigten Nennstromschaltstiftes befestigt. Er kann auch auswechselbar angeordnet sein, um ihn nach einer Reihe von schweren Abschaltungen leicht austauschen zu können. Um ferner einen geringen Polmittenabstand bei einem dreipoligen Mittelspannungs-Leistungsschalter zu erhalten, werden die bewegliehen Schaltstifte der Leistungsunterbrechungsstelle und der Strombahn für die Nennstromführung zweckmäßig miteinander und mit dem sie aufnehmenden Gehäuse durch Wellrohr-Stromübertragungskontakte elektrisch verbunden. Diese an sich bekannten Kontakte vermögen sehr hohe Ströme bei einem geringen Raumbedarf zu übertragen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung als Schnitt durch einen Pol eines Druckgas-Mittelspannungsschalters dargestellt. Die Erfindung ist auch auf Hochspannung sschalter anwendbar.
In einer Schaltkammer 1 sind ein fester Leistungsschaltkontakt als Ringkontakt 2 und ein dazugehörender beweglicher Kontakt als Hohlschaltstift 3 angeordnet. Dem Ringkontakt 2 sind lichtbogenfeste Abbrandstücke 4- vorgelagert. Der Ringkontakt 2 könnte auch ganz aus abbrandfestern Material hergestellt sein. Zentrisch in der Lichtbogenstrecke sind Lichtbogenelektroden 5 "und 6 vorgesehen. Unterhalb der Lichtbogenstrecke befindet sich die Strombahn für die
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ITennstromführung mit dem Ringkontakt 7 "und dem dazugehörenden Hohlschaltstift 8. Der Schalterstrom wird von der Anschlußklemmen/über die Nennstrombahn 7»8 zur Anschlußklemme 10 geführt. Die Hohlschaltstifte 3 und 8 sind lösbar miteinander mechanisch verbunden. Ihre Betätigung erfolgt über den nur angedeuteten Antrieb 14. Die elektrische Verbindung zwischen den beiden Schaltstiften und dem Rohr 12 erfolgt durch Wellrohr-Stromübertragungskontakte 13· Der Schalter wird durch zwei Stützisolatoren 14,15 getragen. Die Abschirmung zwischen der Lichtbogenstrecke und der Nennstromt,?hn übernimmt ein tulpenfqrmiger Isolierkörper 16. Durch ihn wird die Schaltstrecke der Nennstrombahn so spannungsfest ausgebildet, daß beim Einschalten kein Vor-Überschlag von dem Leistungsschaltstift 3 zu dem Ringkontakt 7 der Nennstrombahn entstehen kann, sondern nur zwischen dem Leistungsschaltstift 3 und dem vorgelagerten Abbrandstück 4 an dem Ringkontakt 2.
Bei einer Ausschaltung werden nach Öffnung eines nicht weiter gezeigten Blasventils Druckgas über den Stutzen in die Schaltkammer 1 geleitet und nach Betätigung des Antriebs 11 zunächst die Nennstromkontakte 7 und 8 lichtbogenfrei getrennt. Nach der darauf erfolgenden Trennung der Leistungsunterbrechungskontakte 2 und 3 wird der entstehende Lichtbogen unter starker Querbeblasung und axialer Abströmung des Druckgases durch die beiden düsenförmigen Ausströmöffnungen auf die Lichtbogenelektroden 5 und 6 gelenkt. Der Hohlschaltstift 3 bleibt für kurze Zeit in der gezeigten Stellung, die der günstigsten Löschstellung G-L entspricht, stehen, bis der Lichtbogen erloschen ist. Die nach unten abströmenden heißen Schaltgase werden durch die Öffnungäf18 im Hohlschaltstift 3 und durch die Öffnungen 19 im Hohlschaltstift 8 sowie durch die Ausströmöffnung ins Freie geleitet. Der Hauptteil der Schaltgase strömt durch den· Schalldämpfer und Kühler 21 ins Freie. Nach Löschung des Lichtbogens und Absteuerung des Blasventils wird der
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Schaltstift 8 mit dem Leistungsschaltstift 3 "Aus"-Stellung weitergeführt, in der eine sichere Spannungstrennung gewährleistet ist» Eine restliche Abführung von Schaltgasen kann ferner durch Öffnungen 22 erfolgen, die sich am Ende des Hohlschaltstiftes 8 und-dem unteren Teil des Rohres 12 "befinden.
5 Seiten Beschreibung
5 Patentansprüche
1Bl. Zeichnung
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Claims (5)

  1. Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbfl Frankfurt/M.70, Theodor-8tern-Kai 1
    Km/bu EK 71/ΊΟ1
    - " ' 11.2.-1971
    G>
    Patentansprüche
    .^Elektrischer leistungsschalter mi*b einem strömenden Löschmittel und mit einer innerhalb des Schaltergehäuses angeordneten, lichtbogenfrei trennbaren Strombahn für die If enns tr umführung und einer elektrisch parallel geschalteten Strombahn für die Leistungsunterbrecirung, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombahn (7,Q) für die Hennstromführung durch einen Isolierkörper (Ib) gegen die Strombahn (2,3) für die LeisCungsuriterbi/echuiig überschlagsicher und gegen den Zutritt hocherhitzter Schaltgase abgeschirmt ist.
  2. 2. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 1 mit zentripetaler Bespülung des Lichtbogens durch ein gasförmiges oder flüssiges Löschmittel und axialer Abströmung des Löschmittels, dadurch gekennzeichnet, daß ein buipenförmiger, mit einer iXirchtrittsöff'nung für.* einen hohlen LeistimgsschalbKbift (3) versehener Isolierkörper (16) eine AbschirmfLache für die Lichtbogen- trecke bildet und daß auf der der Lichtbogenstrecke abgewandben Seite dieser Abschirmfläche die Strombahn (7,8) für die Nennstromführung angeordnet ist.
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  3. 3. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombahn für die Nennstromführung aus einem konzentrisch zur Strombahn für die Leistungsunterbrechung angeordneten Ringkontakt (7) und einem beweglichen Hohlschaltstift (8) besteht,
  4. 4-. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspriich 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsschaltstift (3) innerhalb des vom Schalterantrieb (11) betätigten Hennstromschaltstiftes (8) leicht lösbar befestigt ist.
  5. 5. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Hohlschaltstifte (3?8) miteinander und mit dem sie aufnehmenden Gehäuse (12) durch Wellrohr-Stromübertragungskontakte (13) elektrisch -verbunden sind.
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    Leerseite
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