DE2107158C3 - Elektrischer Leistungsschalter - Google Patents

Description

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Die Erfindung Dezieht sich auf 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 konzentrischen Strombahn für die Leistungsunterbrechung, bei dem die Strombahn für die Nennstromführung durch einen tulpenl'örmigen Isolierkörper gegen die Strombahn für die Leistungsunterbrechung überschlagsicher und gegen den Zutritt hocherhitzter Schaltgase abgeschirmt ist.

Durch die DT-PS 8 63 380 ist ein Lasttrennschalter mit Hartgaslöschung und parallelgeschalteten, koaxialen Strombahnen für die Nennstromführung und die Leistungsunterbrechung bekannt geworden, bei dem die Nennstrombahn durch einen Isolierkörper überschlagsicher und gegen den Zutritt heißer Schaltgase abgeschirmt ist. Dieser Schalter ist jedoch nicht für hohe Nennströme und Schaltleistungen geeignet, da einerseits die Hartgaslöschung wegen ihrer nicht genügend intensiven Beblasung des Lichtbogens nur für Lastabschaltungen ausreicht und andererseits der Schaltstift für den Nennstrom nicht lichtbogenfrei einschaltet, sondern durch Vordurchschläge beansprucht und damit in der Leitfähigkeit beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei geringstmöglichen Abmessungen des Schalters sowohl eine große Schaltleistung als auch eine hohe Nennstromfähigkeit, z. B. bis zu Nennströmen von 4000 A und darüber zu erzielen, ohne daß die Strombahn für die Nennstromführung bei Leisiungsschaitungen nachteilig beeinflußt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß beide Strombahnen je einen gemeinsam betätigbaren Hohlschaltstift mit zugehörigem, federndem Ringkontakt aufweisen, daß das Löschmittel während des Ausschaltvorganges sowohl durch den Hohlschaltstift als auch durch den Ringkontakt der Strombahn für die Leistungsunterbrechung abströmen kann und daß der Hohlschaltstift und der Ringkontakt für die Leistungsunterbrechung so angeordnet sind, daß die Strombahn für die Leistungsunterbrechung während des Einschaltvorganges zuerst geschlossen wird.

Durch die DT-PS 11 52 174 ist weiterhin 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 Nennstromübertragungsfähigkeit zu erreichen, weil die Strombahn für die Nennstromführung bei schweren Abschaltungen noch zu stark dem Lichtbogen ausgesetzt ist. Hierdurch wird die Leitfähigkeit der Nennstrombahn vermindert.

Eine höhere Schaltleistung 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 7 53 447 bekannt geworden. Hier sind jedoch die koaxialen Strombahnen für Nennstrom und Leistungsunterbrechung nicht genügend räumlich voneinander getrennt, so daß Schaltgase den Nennstromkontakt erreichen und seine Silberauflage beschädigen können.

Durch die DT-AS 12 44 916 ist weiterhin ein elektrischer Leistungsschalter bekannt, bei dem während des Ausschaltvorganges das Löschmittel durch einen Ringkontakt und einen Hohlschaltstift abströmen kann. Jedoch sind dort keine parallelen Strombahnen für Nennstrom und Leistungsunterbrechung vorhanden.

Als 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 vorteilhaft innerhalb des vom Schalterantrieb betätigten Nennstromschaltstiftes leicht lösbar 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 beweglichen Schaltstifte der LeiMüngsunterbrechungsstelle 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.

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 abbrandfestem Material hergestellt sein. Zentrisch in der Lichtbogenstrecke sind Lichtbogenelektroden 5 und 6 vorgesehen. Unterhalb der Lichtbogenstrecke befindet sich die Strombahn für die Nennstromführung mit dem Ringkontakt 7 und dem dazugehörenden Hohlschaltstift 8. Der Schalterstrom wird von der Anschlußklemme 9 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 Nennstrombahn übernimmt ein tulpenförmiger Isolierkörper 16. Durch ihn wird die Schaltulrecke 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 17 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 Leistungsuntcrbrechungskontakte 2 und 3 wird der entstehende Lichtbogen unter starker Querbeblasung und axialer Abströmung des Druckgases durch die neiden düsenförmigen Ausströmöffnungen auf die Lichtbogenelektroden 5 und 6 gelenkt Der Hohlschaltstift 3 bleibt für kurze Zeit in der gezeigten Stellung, die der günstigen Löschstellung CL entspricht, stehen, bis der Lichtbogen erloschen ist. Die nach unten abströmenden heißen Schaltgase werden durch die öffnungen 18 im Hohlschaltstift 3 und durch die öffnungen 19 im Hohlschaltstift 8 sowie durch die Ausströmöffnung 20 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 Schaltstift 8 mit dem Leistungsschaltstift 3 in die »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 unddem unteren Teil des Rohres 12 befinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Leistungsschalter mit einem strömenden Löschmittel und mit einer innerhalb des Schaltergehäuses angeordneten lichtbogenfrei trennbaren Strombahn für die Nennstromführung und einer elektrisch parallel geschalteten konzentrischen Strombahn für die Leistungsunterbrechung, bei dem die Strombahn für die Nennstromführung durch einen tulpenförmigen Isolierkörper gegen die Strombahn für die Leistungsunterbrechung überschlagsicher und gegen den Zutritt hocherhitzter Schaltgase abgeschirmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Strombahnen je einen getneinsam betätigbaren Hohlschaltstift (8, 3) mit zugehörigem, federndem Ringkontakt (7,2) aufweisen, daß das Löschmittel während des Ausschaltvorganges sowohl durch den Hohlschaltstift (3) als auch durch den Ringkontakt (2) der Strombahn für die Leistungsunterbrechung abströmen kann und daß der Hohlschaltstift (3) und der Ringkontakt (2) für die Leistungsunterbrechung so angeordnet sind, daß die Strombahn für die Leistungsunterbrechung während des Einschaltvorganges zuerst geschlossen wird.

2. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsschaltstift (3) innerhalb des vom Schalterantrieb (11) betätigten Nennstromschaltstiftes (8) leicht lösbar befestigt ist.

3. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Hohlschaltstifte (3,8) miteinander und mit dem sie aufnehmenden Gehäuse (12) durch Wellrohr-Stromübertragungskontakte (13) elektrisch verbunden sind.