DE2211617B2 - Druckgasschalter - Google Patents

Description

pet und in der Einschaltstellung durch ein leistungslos »erhaltendes Überbrückungsschaltstück verbunden sind lind daß das Hiifskontaktstück im Irriern der feststeipnftcn Sch;iltstücke uleitbeweplich geführt ".^{nri mit} 4lcm Antrieb für das Uberbrückungsschalisiuck und die Piaseinrichtung über eine Sioßkupplung mit Freilauf gekoppelt ist und daß die Masse des liillskoi..aktsiük- |ces geringer ist als die Masse des Antriebs und er mit ihm starr verbundenen Schalterteile.

Aus der DT-OS 14 13 973 ist ein Blaskolbenschalter bekannt, bei dem zwei Schaltstücke feststehend angeordnet und hohl ausgebildet sind und in der Einschaitstellung von einem beweglichen iJberbrückungsschaltstück überbrückt sind. Im Gegensatz zum Schal tor nach der Lrlindung schallet dieses liberbrückungsschaltsiück jedoch nicht leistungslos.

Durch Anwendung der Erfindung i't es möglich, auf Cleitkoniaktsiüt'ke. die die beuegfen .ScrKtlisruokc· unter Federkraft elektrisch leitend umgeben, zu verzichten. D;.s Überbrückungsschalistück schaltet stromlos; es ist als Hauptstrombahn in seinem Querschnitt so bemessen, dal! es den Nennstrom dauernd und den Kurz schlußstrom kurzzeitig fuhren kanu. Das den Lichtbogen ziehende Hiifskontaktstück ist im Innern der !eststehenden Schaltstücke gleitbeweglich geführt Wahrend tier Ausschallbewegung dieses Kontaktsiiickes. wahrend der der Lichtbogen gezogen werden soll, sind die Anforderungen an die Koniakigabe ν ergloith·· weise so gering, viaß nur ein Passungsspiel ohne (iioiikontaktsiüeke ei forderlich ist.

Das Hilfskontaktslüek. das im Inner!': der feststehen den Sehalisiücke gleiibeweglich geführt ist. zieht vorteilhaft den Lichtbogen nahe der -Vhse der beiden hohlen feststehenden Schaltstütke und wird durch die Kopplung mil dem Antrieb über eine SioUkupplung mit Fieilau! nach I'iberw imlung ties vorgesehenen "lotg.m ges mit einer Geschwindigkeit bewegt, the annähernd das Doppolte tier λ η ti icbsgeschw indigker, lur das Oberbriickiingsschaltstiick urü die Blascmrchürig betragen kann.

Bevorzugt betragt die bewegte Masse dos llillskontaktstückes höchstens den zehnten Teil der bewegten Masse dos Antriebs. Im Praktischen wird the dem Hills kontaktstück durch die Sioßkupplung erteilte Geschwindigkeit wegen unvermeidbarer Reibungsverluste geringer sein als the theoretisch mögliche. Dennoch ist es möglici . durch Steigerung der Üffnungsgeschw in digkeit tics I liil'skonuikisnickcs die Mindesilost hzeit wirksam /ti verringern.

Bei einem bevorzugten Auslührungsbeispiei ties Druckgavsv hahcrs nach tier Erfindung ist the Stoßkupplung nvt I reilaui von zwei rohrlörmigen. koaxial aiiLOortlnott η und /w is. her Vischl.igen ;i\ia! bewegli chen 'eilen gobikiel, tieren eines mit dem I lillskom.ikt stuck und tierer: anderes mit den: Nntncb st,in gekoppelt ist. Dabei sind du: zusammenwirkender. Siol.Mlachon der Siußkupplung von don <\nschl;igen !.-ebildet Bei tiiest■'· -Aiisfuhrungsfoi m ist es möglich. ->\:srhci den /us;"iimei!W irkentlo" Stolillachen iederc ,isIiscIk /wischt ngliodor. die ihm eine geringe Reibung inshe sondere HiH¹¹P' Reibung au!w eisen, anzuordnc" Dann' könne., die Sn ·1ίί!;Κ·!τ>. η auch bei häufiger Si-.'!be.i''¹ spnii bun:· πΐ'-Ίτ bleibenti tlelorniiert werden.

In Woite'-bilJ'mL' tie¹ ! rfmtiungsgcil.mken' ¹¹Uo'. J.:- stromlos s'.-haheml'' l'bei hruckiingsschahsiik k . i"iiim _t|,,_st _u.;i,, ,.iw-.:._M1 Blas'χ'mde'-. der im Vi.vl.iu' J.;" -Vi' stuck ist voneilhafi außerhalb der Einschultstellung von beiden feststehenden Schalt'-tücken galvanisch getrennt Damit ergibt sich die Möglichkeit, auf den Einsatz von GL'i'.kuniak'.Mücken zu verzichten. D:'s Hillss kontaktstück besteht bevorzugt aus einem üchibogenfesten Material und kann außerhalb der Einschyltstellung von beiden feststehenden Schallstücken galvanisch getrennt sein. In der Alisschallstellung nimmt das Hiliskontakisiück beim Druckgasschalter nach der Eric findung vorteilhaft im Innern eines tier feststehenden Schallstücke eine die Abströmung der Schaltgase nichi behindernde Stellung ein. Bevorzugt ist das Hiliskontakisiück rohrförmig gestalte!.

An Hand der Zeichnung ist ein Ausl'uhrungsbeispie! eir.es Druckgasschalters nach der Erfindung beschnc bon und die Wirkungsweise erläutert.

In der Figur ist zum Teil in einem Längsschnitt ein elektrischer Dniclvgas.scrwiier d;irgcieili. in den; Schwefelhexafluorid als Losen- und Isoliermiilel ν j:'-wende; wirti. Dabei sind der Einfachheit ha per nur *'■■ zum Verständnis der Erfindung erlorderhchcri Ie-/ ohne z. B. die auf Erdpotentia! hegenden Schaherit c insbesondere den Antrieb untl die Suil/isolatorci: ge zeichne'..

;_s Der in dei Figur im Längsschnitt dargcsieiüe VT-.;^:- ter nimm· in der rechts der Mittellinie ge/civ-hneicn Position die Einschallstellung und in tier links del Mu teliitiie dargestellten Position die Aiisschaitsieilung eir Der als Druckgasschalter aufgebaute elektrische S. h.i> ter weis; eine z.B. aus Porzellan bestehende Sehah kainmer 1 auf, in der zwei feststehetuie Schalistucke 2. 5 .ingeordnet sind, the au ihren zugew ,iiiJ'eii I i.-jer Drehkörper 4. 5 aus liehtbocenbestiindigem M.ivr:.·.: tr.igen. Die beiden Sehalisiücke 2. λ siik: ,'v,- -NbIuI^M-Ig ν Jc Stluiligase hohl ausgebildet. Sie sind :' ..lor '-.'Ji'¹-der Mittellinie gezeichneten Finschaksici: , ;" : ^;·> '■ ourberbruckungsschaltslück b. das rohrförmig ..,^gebildet ist. elektrisch leitend verbunden. Die S;;: r-cr.cn Je^ !■ohrförmigeii Überbriickungsschaltstuckcs b trageP ₄c Konniktl.imellcn 7. die mil einer den Kontaktdruck bereitstellenden Federkraft gegen TcIo 2.; und 3,/ der feststehenden Schallstucke 2 und 3 geprellt situ!.

Das dem losgehenden Schallstuck 2 zugew andie siirnseiiige Ende des l'iberbrückungsschalistiickos β -,ragi einen Düsenkörper 8. dessen zentnsche Bohrung 9 ties rohrförmigc Schaltstück 2 iimlaßt. Das I !porbiul. ■ kimüsschaiisluck h ist über Bolzen 10 mit einem -Nutnebskorpe-II gekoppelt, der r'iitcls einer Pleuelstan

Mi

k 1-4 i:bf gokoppei;

. ! i I j I S \- < 1!

ge !2 ir, Plclriclitiing Π ange-nehiv. ,. Nniriobskoi per Il ist ein i lui ■·(-.» > ^: ,-. k' ciio Siol'.k.ipplung IS. lh mit 1 'oilaul tlc' >:,'.'! iii' Vorlaut der -Ntisschalihew egu' ■ i.iktsiiick 14 im Vergleich /um I ''bertirui -\ungsschalt stuck 6 ν t r/ogert C'linei. Das Hillskontakts'.ück 14. c!,: im Ιηηο'Ίΐ der feststehenden .vbaltsiücko 2, ΐ glcnhe wei'ljch gohalioit -si. zieht dci Lichtbogen :iaho tie Mitte tier beulen Schahstücke 2. 5 im Bereich tier Du sen 4 ϊ I lic'/u is! das HilfskouKiklsui'vk 14 ebenso wi die Düsen 4. 5 voriei'h.if" aus einem lichiboj-entesioi cickt'isih leitenden Material gelertigi StoUkiippiui,- Π 16 :

,uiLOordiiel und bes

Die

1 Innern des Schalf-'uk '.js /wo: i'ol'irloi'iiiigoi.

und lh.;, the ko.iv

rohrlöimige
nd vv

llilfsko

·'·! sind. I >.i-. i.ikiMiick

•'n'e^{n r}elaliv tl.izu 'estsi· ·λ !-ti Das !"'berbrucl· 'ing

e 1 eil I^.1 nagt t

und vvoisi an einem dem l'ⁱHskoniakis!ii..'k 14 abge w antiioi' F'nde einen als -\nschlag 17 wirkenden vnr spiing'.'iidon Rand auf der ^lolMlachen aufweist De· ■\nschla·..· 17 dos rohrlnrniig'.·!·. Teiles IS,- spiel', zwi

sehen zwei als Anschläge 18, 19 dienende vorspringenden Randteilen am äußeren Umfang des rohrförmigen Teiles 16,-j, das mit dem Antriebskörper 11 starr gekoppelt ist. so daß sieh eine begrenzte axiale Beweglichkeit zwischen den rohrförmigen Teilen 15;) und 16.7 ergibt. Die Anschläge 17 und 18 bzw. 17 und 19 haben zusammenwirkenden Stoßflächen, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel federelastische Zwischenglieder 20, 21 vorgesehen sind, von denen das Zwischenglied 21 eine geringe innere Reibung aufweist.

Der inneren Kontur des Düsenkörpers 8 ist ein Teil des feststehenden Schaltstückcs 3 angepaßt, der den feststehenden Kolben 22 der Blaseinrichtung bildet. Über diesen feststehenden Blaskolben 22 wird das Überbrückungsschaltstück 6, das den Blaszylinder bildet, im Verlauf der Ausschaltbcwegung gezogen, so daß sich folgende Wirkungsweise ergibt:

Da während des ersten Teiles der Ausschaltbewcgung die beiden feststehenden Schaltstückc 2. 3 vom Hilfskontaktstück 14 elektrisch leitend überbrückt sind, schaltet das Überbrückungsschaltstück 6 stromlos. Im Verlauf der weiteren Ausschaltbewegung wird unter Verdichtung des als Löschmittel vorgesehenen Gases Schwefelhexafluorid im Kompressionsraum 23 der Druck so lange gesteigert, bis der Anschlag 19 gegen den Anschlag 17 prallt und damit das Hilfskontaktstück 14 in Richtung der Ausschaltbewegung gestoßen wird. Der dabei im Bereich der Schaltstückmitte gezogene Lichtbogen wird intensiv vom vorkomprimierten Druckgas beblasen. Die Trenngeschwindigkeit des Hilfskontaktstückes 14 beträgt nahezu das Doppelte der Antriebsgeschwindigkeit für das Überbrückungsschaltstück 6. weil durch die vorgesehene geringe Reibung des Hilfskontaktstückes 14 im Bereich der Düsen

4 und 5 die Geschwindigkeit des Hilfskontaktstückes 14 sich entsprechend dem Impulssalz verhält. Das bedeutet, daß sich eine hohe Trenngeschwindigkeit einstellt, durch die die effektive Lichtbogenbrenndaucr verringert wird. Damit ist eine verkürzte Einwirk/.cit der Lichtbogenstrahlung gegeben. Ferner fallen wegen der

ίο geringen Lichtbogenbrenndauer vergleichsweise weniger Zersetzungsprofukte an.

Wie der Figur zu entnehmen ist, ist das Überbrükkungsschaltstück in der Ausschaltstcllung von beiden feststehenden Schaltstückcn 2, 3 galvanisch getrennt.

Ebenso ist das Hilfskontaktstück 14 außerhalb der Einschaltstellung von den beiden feststehenden Schaltstükken 2 und 3 galvanisch getrennt. Das rohrförmigc Teil 15a kann hierzu entweder eine elektrisch isolierende Führung enthalten oder selbst aus Isolierstoff gefertigt sein.

Das Hilfskontaktslück 14, das in der Ausschahstellung im Innern des Schaltslückes 3 eine die Abströmung der Schaltgase nicht behindernde Stellung einnimmt, kann zusätzlich rohrförmig gestaltet sein.

Die Schaltgase werden durch die Düsenkörper 4 und

5 der feststehenden Schaltstücke 2 und 3 abgeführt. Das feststehende Sehaltstück 3 kann Durchtrittsöffnungen 24 für die Schaltgase aufweisen. Ebenso kann der rohrförmige Teil 15a mit Öffnungen 25 zum Durchtritt von Schaltgasen versehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche stücke (3) eine die Abströmung der Schälgas behindernde .Stellung einnimmt.

1. Druckgasschalter, insbesondere Hochspannungs-Leistungsschalter, mit einer aus Kolben und Zylinder bestehenden Blaseinrichtung für das Löschgas, mit hohl ausgebildeten, vom Löschgas durchsetzbaren Schaltstücken, die in der Linsehaitstellung elektrisch leitend verbunden sind, und mit einem zusätzlichen, die Trennsirecke zwischen den Schaltstücken im Verlauf der Ausschaltbewegung verzögert öffnenden, den Lichtbogen ziehenden Hilfskontaktstück, dadurch gekennzeichnet, daß die hohl ausgebildeten Schaltstücke (2. 3) feststehend angeordnet und in der Einschalisteliung durch ein leistungslos schaltendes Überbrückungsschaltsiück (6) verbunden sind und daß das /fiifskontaktstück (14) im Innern der feststehenden Schaltstücke (2, 3) gleitbeweglich geführt und mii dem Antrieb (11, 12) für das Überbrückungsschaltstück (6) und die Blaseinrichtung (3.7. 6. 8) über eine Stoßkupplung (15. 16) mit Freilauf gekoppelt ist und daß die Masse des Hilfskontaktstückes (14) geringer ist als die Masse des Antriebs (11, 12) und der mit ihm starr verbundenen Schalterteile.

2. Druckgasschalter nach Ansprucn I. dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßkupplung (15. 16) mit Freilauf von zwei rohrförmigen, koaxial angeordneten und bis /u Anschlagen (17. 18. 19) axial gegeneinander beweglichen Teilen gebildet ist. deren eines mit dem Hilfskontaktstück (6) und deren anderes mit dem Antrieb (11. 12) starr gekoppeil ist.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2. du durch gekennzeichnet, daß die bewegte Masse des Hilfskontaktstückes (6) höchstens ein Zehntel der !bewegten Massen des Antriebes (11. 12) beträgt.

4. Druckgasschalter nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlage (17, 18, 19) die zusammenwirkenden .Stoßflächen der Stoßkupp-Hung haben.

5. Druckgasschalter nach Anspruch 4. gekennzeichnet durch federelastische Zwischenglieder (20. 21) zwischen den zusammenwirkenden Sioßflächen.

b. Druckgasschalter nach Anspruch ! oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß this lei-Slungslos schaltende liberbrückiingsschaltsiiick (6) Zumindest teilweise den Blas/v linder bildet, der im Verlauf der Ausschaltbewegung über einen relativ fcstehcnden Blaskolben (3,i) gezogen wird.

7. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder einem <ler folgenden, dadurch gekennzeichnet, dall das CJberbriickungsschaltsiück (6) außerhalb der Tin t. haltstellung von beiden lesiehenden Schalistükken (2. 3) galvanisch getrennt ist.

8. Druckgasschalter nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfskontaktsuu k (14) aus lichtbogenfestem Material besteht.

9. Druckgasschalter nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, dal:i das HilfskontakiMuck (14) rohrförmig gestaltet ist.

10. Druckgasschalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfskontaktstiiek (14) in der Ausschaltstellung von beiden feststehender. .Schaltstücken (2. 3) galvanisch getrennt ist.

11. Druckgasschalter nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das I lilfskoniaktsuick (14) ·t· der Ausschaltsteilung im Innern eines der Schall-Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckgasschalter, insbesondere Hochspannungs-Leitungsschaher. mi: einer aus Kolben und Zylinder bestehenden Blaseinrichtung für das Löschgus, mit hohl ausgebildeten, von ίο Löschgas durchsetzbaren Schahstücken, die in der Lmschaltstellung elektrisch leitend verbunden sind und m:; einem zusätzlichen, die Trennstrecke zwischen der. Schaustücken im Verlauf der Ausschaltbewegung verzögert öffnenden, den Lichtbogen ziehender] Hiliskurv laktstück.

Aus der DT-AS 11 56 143 ist ein Leistungsschalter mit Lichtbogenlöschung durch strömendes Druckgas be.'.annt. der einen hohlen, vom gasförmigen f.oOm:^ tel durchströmten Schalisiifl und ein relaü\ /11 jie-.civ:

bewegliches rohrförmiges Schaltsiuckieii aufw ,.τ·: ,!.: be Ausschalten durch die Wirkung einer Leder -he; das einem Gegenschaltstück zugekehrte LnJc ce·. Schaltstiftes hinausgeschoben und bein: Li;;-·. h.:i!e:_: \on den, Gegenschaltstück entgegen der WHkLWiL- ι;<..·■ Feder zurückgeschoben wird. Zusammen mn üc;·: Schaltstift wird eine Pumpeinrichtung betätigt, die J,λ Druckgas in die Lichtbogen/one fördert.

Bei der bekannten Ausführungsform ist der Schah stift am Anfang der Ausschaltbewegung l.:r eine I isvh mitteiströmung zunächst noch verschlossen, ü.: das Schaltstuckteil nicht sofort der Bewegung des Scha:!· Stiftes folgt, sondern über da¹· dem GegensehaUstiu » zugekehrte Lnde des Schaltstuckes hinausgeht iinJ l'c gen das Gegenschaltstück geschoben wird. Die gleuhzeitig mit dem Schaltstill betätigt!.- l'umpeinric,-·!,!:^ setz; das Löschmittel zunächst unter Druck, bis d;·■·. rohrlörmige Schaltstückteil nach einer bestimmte" B-. ■ wegung vom Schaltstift mitgenommen wird, ir . .vjr-; Augenblick, d. h. nach Überwindung des Ί !.'!gang·--, ι gibt sich durch die vorherige Kompression des I . .h-!imiltels eine besonders intensive Loschmittelströmung Außerdem erfolgt die endgültige Koniakttrennung :r_;-vergleichsweise großer Geschwindigkeit, d.i de· St h.ii:- ■■lilt bis da^in bereits beschleunigt wurde.

Di:r erreichbaren Kontakigeschwindigkeii sind beim Blaskolbenschalter icdoch Grenzen geheizt, iind /w .<: .inmal durch die /u beschleunigenden stoßen Massei iiiui zum anderen durch die Noiv. eiuiig!· ■_-it. ⁱⁿnerhaih ciiKs vi nretbarer Kontakthubes die Verdicni:.';".· ima das Ausstoßer, des l.öschg.^es w ,<hre.κι der 1:t-ί;;:■:;ϊcτ■ 1 .ichlhci.'iTizeit durchzulühren.

Aus (j;-_:.,Hien einer möghchs¹. geringen \ei/hela stung is; es !läufig erwünscht, den Lichibugen mn S cherheit bis zum Abiaul der /weiten Periode nath deir Auftreten einer vlie Auslosung des Schalters bewirken den Störung zu loschen. Bei einem Blaskolbenschalter setzt sich die Ausschaltzeii. d. h.die /eit vom K '■:"."■ Jo zum Offnen tier Schaltstucke bis zum Zeitpunkt. n_: dem der Lichtbogen /um ersten Mal geloschi vnrd. /11 sammen aus der als Relaiszeit bezeichneten Ans|v_\ h /eil der \'jrdich'.ungszeii der Blaseinrichtung iincf der Mindestlosch/eit.

Der l'rlindiing liegt die Aufgabe zugrunde, die Mm destlosch/eit bei einem nach dem Blaskolbenprm/ip ai

beilenden Druckgasschalter /11 verkürzen, ohne die An· iriebsenergie zu steige¹'"

Nach der Ijlindiing w ird dies dadurch gelost, tlaß tin. hohl ausgebildeten Siiialtstiu ke festsiehentl aiii?eonl-