DE2208035B2 - Contact system for pressure gas switch - Google Patents

Contact system for pressure gas switch

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Description

3535

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktsystem für Druckgasschalter mit zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordneten hohlen, düsenförmigen Schaltstükken, zwischen denen beim Ausschaltvorgang ein Lichtbogen gezogen wird und mit einer in mindestens einem der hohlen Schaltstücke zentrisch angeordneten und gegenüber der die Trennstrecke begrenzenden Düsenöffnung zurückversetzt gehalterten, im wesentlichen zylindrischen Lichtbogenelektrode, auf deren Stirnfläche der Lichtbogen während des Ausschaltvorganges unter der Wirkung der Löschmittelströmung und gegebenenfalls zusätzlicher Kräfte getrieben wird.The invention relates to a contact system for Compressed gas switch with two hollow, nozzle-shaped switching pieces arranged on a common axis, between which an arc is drawn during the switch-off process and with one in at least one of the hollow contact pieces arranged centrally and opposite that delimiting the isolating distance Retracted nozzle opening held, essentially cylindrical arc electrode, on the Front surface of the arc during the switch-off process under the effect of the extinguishing agent flow and, if necessary, additional forces are driven.

Aus der DE-AS 11 90 077 ist ein derartiges Kontaktsystem für Druckgasschalter mit Doppeldüse bekannt, bei dem der Lichtbogen während des Ausschaltvorgangs zwischen zwei sich gegenüberstehenden Düsen brennt und gegen Ende des Ausschaltvorganges auf zwei im Innern der Düsen angeordneten Lichtbogenoder Abbrandelektroden kommutiert. Dabei werden die Düsen in entgegengesetzten Richtungen vom Druckgas durchströmt und die im Innern angeordneten Abbrandelektroden vom Löschgas umspült. Während des Ausschaltvorganges wirken von der Löschgasströmung erzeugte Kräfte auf den Lichtbogen ein, der von den Düsen zur mittleren Achse hin getrieben wird. Bei starker Belastung des Lichtbogens kann ebenso wie durch Einwirkung zusätzlicher, z. B. magnetischer, Kräfte der an sich Abbrandelektroden ansetzende Lichtbogen weiter in das Innere der Düsen getrieben werden, so daß er an die Mantelfläche der langgestreckten Abbrandelektrode gelangt Dadurch erfährt der Lichtbogen eine wiche gekrümmte, eine Schleife bildende Auslenkung, daß er in ungünstigen Fällen den umgebenen Düsenkontakt berührt und dort seinen Fußpunkt erneut bildetFrom DE-AS 11 90 077 such a contact system known for pressure gas switch with double nozzle, in which the arc occurs during the switch-off process burns between two opposing nozzles and opens towards the end of the switch-off process two arcing or burning electrodes arranged inside the nozzles commutates. The Pressurized gas flows through nozzles in opposite directions and the consumable electrodes arranged inside surrounded by the extinguishing gas. The extinguishing gas flow takes effect during the switch-off process generated forces on the arc, which is driven by the nozzles towards the central axis. at heavy load on the arc can as well as by the action of additional, z. B. magnetic, Forces of the arcs that are attached to the consumable electrodes are driven further into the interior of the nozzles so that it reaches the outer surface of the elongated consumable electrode Arc has a soft, curved deflection that forms a loop that, in unfavorable cases, the touches the surrounding nozzle contact and forms its base again there

Um die auf den gezogenen Lichtbogen einwirkenden Kräfte bei einem Kontaktsystem der eingangs genannten Art, insbesondere durch Vergrößerung der Löschgasströmung wirksam steigern zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Lichtbogenelektrode mantelseitig mit einem Isolierstoff versehen ist und nur stirnseitig eine Kontaktfläche für den Lichtbogenfußpunkt bildetTo the forces acting on the drawn arc in a contact system of the type mentioned at the beginning The way of being able to effectively increase the extinguishing gas flow in particular by increasing it is according to the invention provided that the arc electrode is provided on the shell side with an insulating material and only the front side forms a contact surface for the arc base

Durch Anwendung der Erfindung wird damit ein Auswandern des Lichtbogens an der inneren Lichtbogenelektrode vermieden, so daß auch bei starker LJchtbogenbeblasung der Lichtbogen nicht auf den Düsenkontakt zurückgetrieben werden kann.By using the invention there is thus a migration of the arc at the inner arc electrode avoided, so that even with strong arc blown the arc does not hit the Nozzle contact can be driven back.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Kontaktfläche von einem stirnseitig mit der Lichtbogenelektrode verbundenen Graphitkörper gebildet der bevorzugt von einem Isolierstoffring umgeben istIn an advantageous embodiment, the contact surface is at one end with the arc electrode connected graphite body formed which is preferably surrounded by an insulating ring

Aus der DE-OS I» 13 973 ist ein elektrischer Schalter mit einem Schaltctift und einen Gegenschaltstück bekannt die hohl ausgebildet sind und an ihren stirnseitigen Enden Abbrandstücke aus Graphit als lichtbogenfestem Material tragen. Beim bekannten Schalter sind jedoch besondere Lichtbogenelektroden im Innern der Schaltstücke nicht vorhandenFrom DE-OS I »13 973 is an electrical switch known with a Schaltctift and a counter-contact which are hollow and at their wear pieces of graphite as an arc-proof material at the front ends. At the known Switches, however, there are no special arc electrodes inside the contact pieces

In der DE-AS 12 38 538 ist eine Löschblechanordnung für Niederspannungsschaltgeräte beschrieben, bei der der Löschblechstapel von Isoliermaterial umgeben ist Die Isolierstoffteile dienen zur Führung des Lichtbogens.In DE-AS 12 38 538 a quenching plate arrangement for low-voltage switching devices is described in which the arc stack is surrounded by insulating material. The insulating material is used to guide the Arc.

Der Isolierstoffring der bei der Erfindung vorgesehenen Art kann mit einem eingezogenen Rand die stirnseitige Kontaktfläche der Lichtbogenelektrode zu einem geringen Teil übergreifen. Zur Führung der Löschgasströmung kann es vorteilhaft sein, wenn die Lichtbogenelektrode und der Graphitkörper hohl ausgebildet sind.The insulating ring provided in the invention Art can close the front-side contact surface of the arc electrode with a drawn-in edge overlap a small part. To guide the extinguishing gas flow, it can be advantageous if the Arc electrode and the graphite body are hollow.

Aus der DE-OS 19 13 973 sind zwar Schaltstücke mit stirnseitigen Graphitkörpern bekannt die hohl ausgebildet sind, die bekannten Schaltstücke haben jedoch keine in ihrem Innern angeordneten besonderen Lichtbogenelektroden. From DE-OS 19 13 973 contact pieces with frontal graphite bodies are known which are hollow are, but the known contact pieces have no special arc electrodes arranged in their interior.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutertAn exemplary embodiment according to the invention and the mode of operation are described with reference to the drawing explained

Die Figur zeigt in einem Längsschnitt das Kontaktsystem eines Druckgasschalters schematisch im Schnitt, wobei alle zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile des Druckgasschalters, wie z. B. der Antrieb und die Mittel zur Erzeugung der Löschgasströmung, der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.The figure shows, in a longitudinal section, the contact system of a compressed gas switch, schematically in section, wherein all not necessary for understanding the invention parts of the gas pressure switch, such. B. the Drive and the means for generating the extinguishing gas flow are not shown for the sake of simplicity.

Der in der Figur dargestellte Druckgasschalter weist eine von einem Rohr 1 umgebene Schaltkammer 2 auf, in der sich als Lösch- und Isoliergas z. B. Schwefelhexafluorid (SF6) befindet Im Innern der Schaltkammer 2 sind zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordnete Schaltstücke 3, 4 befestigt die zwischen sich einen Abstand aufweisen, der die Trennstrecke 5 bildet. Die Trennstrecke 5 wird in der Einschaltstellung des Druckgasschalters von einem Überbrückungsschaltstück 6 überbrückt dessen Kontaktelemente 7 die feststehenden Schaltstücke 3 und 4 elektrisch leitend miteinander verbinden. Im Verlauf der Ausschaltbewegung wird das Überbrückungsichaltstück in Pfeilrichtung 8 bewegt wobei nach dem Trennen der Abbrandelektrode 9 des ÜberbruckungsschalutOckes 6The pressure gas switch shown in the figure has a switching chamber 2 surrounded by a tube 1, in which z. B. sulfur hexafluoride (SF 6 ) is located. Inside the switching chamber 2, two switching pieces 3, 4, which are arranged on a common axis and have a distance between them, which forms the separating distance 5, are attached. In the switched-on position of the gas pressure switch, the isolating gap 5 is bridged by a bridging contact element 6, the contact elements 7 of which connect the stationary contact elements 3 and 4 to one another in an electrically conductive manner. In the course of the switch-off movement, the bridging switch is moved in the direction of arrow 8, after which the burning electrode 9 of the bridging switch 6

vom düsenförmigen Kontakt 10 des feststehenden Schaltstückes 3 ein Lichtbogen gezogen wird, der von der Abbrandelektrode 9 im weiteren Verlauf der Ausschaltbewegung auf den Abbrandring 11 des feststehenden Schaltstückes 4 kommutiert Gleichzeitig treibt die während des Ausschaltvorganges einsetzende Löschgasströmung, die im dargestellten Ausführungsbeispiel von einer Blaskolbeneinrichtung 12 erzeugt wird, den Lichtbogen zur Mitte der beiden feststehenden Schaltstücke 3 und 4 hin, so daß sich der Lichtbogen unter Bildung einer Schleife verlängert Die dadurch sich ergebenden dynamischen Kräfte treiben den Lichtbogen vor seiner Löschung auf die beiden im Innern der feststehenden Schaltstücke 3 und 4 angeordneten Lichtbogenelektroden 13, die aus einem elektrisch leitenden Material bestehen und über elektrisch leitende Stützen 14 mit dem zugehörigen Schaltstück 3 bzw. 4 fest verbunden sind.from the nozzle-shaped contact 10 of the stationary contact piece 3 an arc is drawn, which is of the consumable electrode 9 in the further course of the Switch-off movement on the burn-off ring 11 of the stationary contact piece 4 commutates at the same time drives the extinguishing gas flow that begins during the switch-off process and is generated by a blowing piston device 12 in the exemplary embodiment shown the arc to the center of the two fixed Contact pieces 3 and 4 out, so that the arc is extended to form a loop the resulting dynamic forces drive the arc to the two im before it is extinguished Inside the fixed contact pieces 3 and 4 arranged arc electrodes 13, which consist of a There are electrically conductive material and electrically conductive supports 14 with the associated Switching piece 3 and 4 are firmly connected.

Die Lichtbogenelektrode 13 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel rohrförmig ausgebilde. und mantelseitig mit einer Isolierstoffschicht 15, ζ. Β. aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder einem cycloaliphatischen Gießharz, versehen, so daß nur noch eine stirnseitige Kontaktfläche 16 für den Lichtbogenfußpunkt gebildet wird. Die Kontaktfläche 16 wird von seinem stirnseitig mit der Lichibogenelektrode 13 verbundenen Graphitkörper 17 gebildet, der von einem Isolierstoffring 18, z.B. Polytetrafluoräthylen (PTFE) oder einem cycloaiiphatischen Gießharz, umgeben ist Der Isolierstoffring 18 weist einen eingezogenen Rand 19 auf, der die stirnseitige Kontaktfläche 16 zu einem geringen Teil übergreift Der Graphitkörper 17 ist ebenso wie die Lichtbogenelektrode 13 hohl ausgebildet The arc electrode 13 is tubular in the illustrated embodiment. and on the shell side with an insulating layer 15, ζ. Β. made of polytetrafluoroethylene (PTFE) or a cycloaliphatic Cast resin, provided so that only an end contact surface 16 for the arc base is formed. The end face of the contact surface 16 is connected to the Lichibogen electrode 13 connected graphite body 17 formed by a Isolierstoffring 18, e.g. polytetrafluoroethylene (PTFE) or a cycloaliphatic casting resin, is surrounded The insulating ring 18 has a drawn-in edge 19, which the end-face contact surface 16 to a overlaps a small part. Like the arc electrode 13, the graphite body 17 is hollow

ίο Mit dem in der Figur dargestellten Druckgasschalter ergibt sich folgende Wirkungsweise:ίο With the gas pressure switch shown in the figure the following mode of action results:

Der zwischen den Lichtbogenelektroden 13 beider Schaltstücke 3 und 4 brennende Lichtbogen kann auch bei stärkerer Beblasung mittels einer Löschgasströmung und unter der Einwirkung von zusätzlichen Kräften, z. B. magnetischen Kräften, nicht auf die Mantelseite, die von der Isolierstoffschicht 15 bedeckt ist, gelangen. Damit ist die Möglichkeit, daß der Lichtbogen eine solche gekrümmte Auslenkung erfährt, daß er Teile des äußeren Düsenkontaktes 10 berührt und dort seinen Fußpunkt erneut bildet, weitgehend beseitigt Der Lichtbogen brennt also während des Ausschaltvorganges in einer gewünschten stabilen Lage, bis er im Stromnulldurchgang des Wechselstromes gelöscht wird.The arc burning between the arc electrodes 13 of the two contact pieces 3 and 4 can also with stronger blowing by means of an extinguishing gas flow and under the influence of additional ones Forces, e.g. B. magnetic forces, not on the The side of the shell that is covered by the insulating material layer 15 is reached. So there is the possibility that the The arc experiences such a curved deflection that it touches parts of the outer nozzle contact 10 and there forms its base again, largely eliminated The arc burns so during the switch-off process in a desired stable Position until it is extinguished in the current zero crossing of the alternating current.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kontaktsystem für Druckgasschalter mit zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordneten hohlen, düsenförmigen Schaltstucken, zwischen denen beim s Ausschaltvorgang ein Lichtbogen gezogen wird und mit einer in mindestens einem der hohlen Schaltstükke zentrisch angeordneten und gegenüber der die Trennstücke begrenzenden Düsenöffnung zurückversetzt gehalterten, im wesentlichen zylindrischen to Lichtbogenelektrode, auf deren Stirnfläche der Lichtbogen während des Ausschaltvorganges unter der Wirkung der Löschmittelströmung und gegebenenfalls zusätzlicher Kräfte getrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogen- is elektrode (13) mantelseitig mit einem Isolierstoff (15) versehen ist und nur stirnseitig eine Kontaktfläche (16) fürden Lichtbogenfußpunkt bildet1. Contact system for compressed gas switches with two hollow ones arranged on a common axis, nozzle-shaped switching pieces, between which the s Switching off an arc is drawn and with one in at least one of the hollow Schaltpükke centrally arranged and set back from the nozzle opening delimiting the separating pieces mounted, essentially cylindrical to arc electrode, on the end face of the Arc during the switch-off process under the effect of the extinguishing agent flow and possibly additional forces is driven, characterized in that the arc is The electrode (13) is provided with an insulating material (15) on the shell side and only has a contact surface on the front side (16) for the arc root 2. Kontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (16) von einem stirnseitig mit der Lichtbogenelektrode (13) verbundenen Graphitkörper (17) gebildet ist2. Contact system according to claim 1, characterized in that the contact surface (16) of a graphite body (17) connected at the end to the arc electrode (13) 3. Kontaktsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Graphitkörper (17) von einem Isolierstoffring (II) umgeben ist, der mit einem eingezogenen Rand (19) die stirnseitige Kontaktfläche (16) zu einem geringen Teil übergreift 3. Contact system according to claim 1 or 2, characterized in that the graphite body (17) is surrounded by an insulating ring (II) with a drawn-in edge (19) overlaps the end-face contact surface (16) to a small extent 4. Kontaktsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtbogenelektrode (13) und der Graphitkörper (17) hohl ausgebildet sind.4. Contact system according to claim 2 or 3, characterized in that the arc electrode (13) and the graphite body (17) are hollow.
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