DE2220897A1 - Elektrischer druckgasschalter - Google Patents

Elektrischer druckgasschalter

Info

Publication number
DE2220897A1
DE2220897A1 DE19722220897 DE2220897A DE2220897A1 DE 2220897 A1 DE2220897 A1 DE 2220897A1 DE 19722220897 DE19722220897 DE 19722220897 DE 2220897 A DE2220897 A DE 2220897A DE 2220897 A1 DE2220897 A1 DE 2220897A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact
pressure gas
gas switch
electrical insulation
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19722220897
Other languages
English (en)
Other versions
DE2220897C3 (de
DE2220897B2 (de
Inventor
Siegfried Handke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE2209287A priority Critical patent/DE2209287C3/de
Priority to DE2215656A priority patent/DE2215656C3/de
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority claimed from DE19722220897 external-priority patent/DE2220897C3/de
Priority to DE19722220897 priority patent/DE2220897C3/de
Priority to CH1541172A priority patent/CH544999A/de
Priority to NLAANVRAGE7217042,A priority patent/NL173576C/xx
Priority to FR7301779A priority patent/FR2172980B1/fr
Priority to US00334934A priority patent/US3789175A/en
Priority to FR7308951A priority patent/FR2177804B2/fr
Priority to US00344043A priority patent/US3855437A/en
Priority to CH443473A priority patent/CH557591A/de
Priority to GB1477573A priority patent/GB1394545A/en
Priority to FR7312020A priority patent/FR2181860B2/fr
Priority to US00348276A priority patent/US3854019A/en
Priority to CH498173A priority patent/CH554596A/de
Priority to IT2315073A priority patent/IT1045839B/it
Priority to SE7305722A priority patent/SE387006B/xx
Priority to JP4754273A priority patent/JPS5717333B2/ja
Priority to GB1975073A priority patent/GB1394547A/en
Publication of DE2220897A1 publication Critical patent/DE2220897A1/de
Publication of DE2220897B2 publication Critical patent/DE2220897B2/de
Publication of DE2220897C3 publication Critical patent/DE2220897C3/de
Application granted granted Critical
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01H33/88Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/91Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/04Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • 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
    • H01H33/7015Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
    • H01H33/7038Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by a conducting tubular gas flow enhancing nozzle
    • H01H33/7053Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by a conducting tubular gas flow enhancing nozzle having a bridging element around two hollow tubular contacts

Landscapes

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

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, 25. April 1972 Berlin und München Werner-von-Siemens-Str.
Unser Zeichen:
VPA 72/3741
Hae/Un : ·
Elektrischer Druckgasschalter
Zusatz zu Patent (Anmeldung P 22 09 287)
Das Hauptpatent bezieht sich auf einen elektrischen Druckgasschalter mit einer aus Kolben und Zylinder bestehenden Blaseinrichtung. Bei einem solchen Eindruckschalter sind zwei feststehende düsenförmige Schaltstücke und ein diese in der Einschaltstellung verbindendes Überbrückungsschaltstück vorgesehen, das mit einem Gleitkontaktring aus lichtbogenbeständigem Material und federbelästeten Kontaktlamellen versehen ist. Zur Verbesserung der Kommutierung des Lichtbogens während der Schaltbewegung wird gemäß dem Hauptpatent vorgeschlagen, daß das Überbrückungsschaltstück den Gleitkontaktring unter Zwischenlage einer elektrischen Isolierung trägt und daß der Gleitkontaktring und die Kontaktlamellen bei deren Trennung von dem einen feststehenden Schaltstück elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
In Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatents ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die elektrische Isolierung aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff besteht und daß der Gleitkontaktring zumindest teilweise als Kohlenstoffkörper, insbesondere Graphitkörper, ausgebildet ist, der in der elektrischen Isolierung eingespannt ist.
Durch Anwendung von Kohlenstoff-, insbesondere Graphitkörpern, ergeben sich verbesserte Bedingungen während der Lichtbogenbrenndauer, weil die Zerstörung der Schaltstücke und die Bildung von Zersetzungsprodukten unter der Einwirkung des Lichtbogens sehr klein gehalten werden können.
— 2 — 309845/023 3
VPA 72/3741
Die Verwendung von Graphitelektroden bei elektrischen Schaltern, die ein fluorhaltiges elektronegatives Gas, insbesondere als Lichtbogenlöschmittel, verwenden, ist aus der DT-AS 1 154 548 bekannt. Die dort im Zusammenhang mit dem Einsatz von Graphitkörpern erwähnten Vorteile werden bei der Erfindung voll beibehalten. Darüber hinaus jedoch ergibt sich wegen der bei der Erfindung vorausgesetzten Konstruktion des elektrischen Druckgasschalters, daß der Graphitkörper ringförmig ausgebildet sein muß. Derartige Graphitringe sind mechanisch und elektrisch schwieriger mit den Schaltstücken zu verbinden als kompakte Graphitelektroden. Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, den als Kohlenstoffkörper, insbesondere Graphitkörper, ausgebildeten Gleitkontaktring in der elektrischen Isolierung zu fassen und, weil diese aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff besteht, ohne übermäßige Druckbeanspruchung mit Sicherheit mechanisch zu haltern. Auf diese Weise ist ein besonders einfacher Reibschluß zwischen dem Gleitkontaktring und der ihn tragenden elektrischen Isolierung erzielbar, die über einen weiten Temperaturbereich mechanisch stabil ist. Im interessierenden Temperaturbereich werden die Änderungen der Graphitkörperabmessungen von der Isolierung aufgenommen.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Kohlenstoffkörper in einer metallischen Hülse durch Reibschluß befestigt, die von der elektrischen Isolierung gehaltert ist. Die metallische Hülse kann dabei vorteilhaft mit den Kontaktlamellen koppelbar sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die elektrische Isolierung aus Polytetrafluorethylen.
An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Druckgasschalters nach der Erfindung beschrieben.
Die Figur 1 zeigt einen elektrischen Druckgasschalter schematisch, zum Teil in einem Längsschnitt.
309845/0233
VPA 72/3741
Die Figuren 2 und 3 zeigen die Kontaktanordnung des elektrischen Druckgasschalters nach Fig.. 1 in zwei Ausführungsbeispielen.
Der in Fig. 1 dargestellte Hochspannungsschalter für beispielsweise 110 kV, in dem Schwefelhexafluorid als Lösch- und Isoliermittel verwendet wird, ist der Einfachheit halber nur mit den zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Teilen ohne die auf Erdpotential liegenden Schalterteile, den Antrieb und die Stützisolatoren gezeichnet. Der als Druckgasschalter aufgebaute elektrische Schal'ter weist eine beispielsweise aus , Porzellan bestehende Schaltkammer 1 auf, die an ihrem oberen Ende ein nicht weiter dargestelltes Anschlußstück trägt. An diesem Anschlußstück ist ein in das Innere der Schaltkammer 1 ragender metallischer Hohlkörper 2 befestigt, der ein feststehendes Schaltstück 3 trägt. Dem Schaltstück 3 liegt ein feststehendes Schaltstück 4 gegenüber. Beide Schaltstücke 3 und 4 sind zur Abführung der Schaltgase hohl ausgebildet und an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten düsenförmig gestaltet.
Die beiden feststehenden Schaltstücke 3 und 4 sind in der Einschaltstellung durch ein Überbrückmigsschaltstück 6 elektrisch leitend verbunden, das rohrförmig ausgeführt ist. Im Innern des rohrförmigen Überbrückungsschaltstückes 6 sind federbelastete Lamellen 7 gelagert, die mit vorbestimmtem Kontaktdruck mit ihren Kontaktflächen 8 gegen die feststehenden Schaltstücke 3 und 4 gedrückt sind. Das Überbrückungsschaltstück 6 trägt einen Gleitkontaktring 9 aus lichtbogenfestem, elektrisch leitenden Material unter Zwischenlage einer elektrischen Isolierung. Die spezielle Ausbildung der Isolierung und des Gleitkontaktringes wird an Hand der Figuren 2 und 3 weiter unten näher beschrieben.
Das rohrförmige Überbrückungsschaltstück 6 ist in einen Koppelkörper 18 eingeschraubt, der über Befestigungselemente 19
3 098 k5/0 233
VPA 72/3741 - 4 -
mit einem Isolierstoffrohr 20 verbunden ist, das einen Blaszylinder bildet. · ■ '
Der Blaszylinder trägt auf seiner Stirnseite 21 einen Düsenkörper, der das feststehende Schaltstück 3 umgibt. Das Isolierstoff rohr ist beispielsweise aus einem Stück, z.B. aus faserverstärktem Kunststoff, hergestellt. Das Isolierstoffrohr 20 wird während der Ausschaltbewegung gemeinsam mit dem Überbrückungsschaltstück 6 über einen relativ feststehenden Kolben 24 gezogen, so daß eine Löschmittelströmung bereitgestellt wird. Am Koppelkörper 18 greifen Zugstangen 12 an, die an einem Bolzen 13 gelenkig gelagert sind. Mit den Zugstangen 12 ist ein nicht näher dargestelltes Antriebsglied gekoppelt, das den Schalter aus der rechts der Mittellinie gezeichneten Einschaltstellung in die links der Mittellinie gezeichnete Ausschaltsteilung bewegt.
Die Schaltkammer 1 ist vollständig mit Schwefelhexafluorid unter einem Druck von beispielsweise 4 bar gefüllt. Beim Ausschalten bewegt sich das Schaltstück 6 zusammen mit dem Rohr 20 von oben nach unten. Dabei wird das innerhalb des Rohres vorhandene Schwefelhexafluorid komprimiert, weil es beim Beginn der Ausschaltbewegung noch nicht abströmen kann. Erst wenn das Rohr 20 einen bestimmten Hub zurückgelegt hat, gleiten die Kontaktlamellen 7 des Überbrückungsschaltstückes 6 und der Gleitkontaktring 9 vom feststehenden Schaltstück 3 ab, so daß mit der galvanischen Trennung ein Auslaßquerschnitt entsteht. Durch diese strömt das bis dahin auf etwa 16 bar komprimierte Schwefelhexafluorid in die von den beiden feststehenden Schaltstücken 3 und 4 gebildeten Abströmdüsen. Der Lichtbogen wird dabei vom Gleitkontaktring 9 auf die am Schaltstück 4 vorgesehene Abbrandelektrode aus lichtbogenfestem Material kommutiert und durch die günstigen Strömungsverhältnisse, die an den Düsen vorliegen, gelöscht.
309845/0233
VPA 72/3741.
In der Ausschaltsteilung ist die Trennstrecke zwischen den Schaltstücken 3 und 4 frei. Es herrscht nur eine geringe Feldstärke, weil die Schaltstücke als großflächige Elektroden ein gleichmäßiges Feld ergeben.
In Fig. 2 ist das Kontaktsystem für einen elektrischen Druckgasschalter nach Fig. 1 in einem Halbschnitt dargestellt, bei dem gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die elektrische Isolierung 10 besteht aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff, insbesondere aus Polytetrafluoräthylen, während der Gleitkontaktring 9 als Kohlenstoffkörper, insbesondere Graphitkörper, ausgebildet ist. Der Graphitkörper 9 ist in der elektrischen Isolierung 10 eingespannt, so daß sich ein Reibschluß zur Halterung des Gleitkontaktringes 9 ergibt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel können auch die die Schaltstücke 3 und 4 stirnseitig begrenzenden Abströmdüsenkörper 3a und 4 aus Kohlenstoff, insbesondere Graphit, bestehen.
In Fig. 3 ist ein etwas anders aufgebautes Kontaktsystem für einen Druckgasschalter nach Fig. 1 schematisch in einem Halbschnitt dargestellt. Dabei ist der Gleitkontaktring 9 nur teilweise als Kohlenstoffkörper, insbesondere Graphitkörper, ausgebildet. Er ist in einer metallischen Hülse 9a durch Reibschluß befestigt, die von der elektrischen Isolierung 10 gehaltert ist. Die Hülse 9a kann durch Flammspritzen auf den äußeren Umfang des Kohlenstoffkörpers aufgebracht werden. Ferner ist es möglich, den Kohlenstoffkörper in die Hülse einzupressen. Die metallische Hülse 9a ist mit besonderem Vorteil mit den Kontaktlamellen 7 koppelbar, so daß sich an der Stelle der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Gleitkontaktring 9 und den Kontaktlamellen 7 eine Übergangsstelle von geringem Widerstand ergibt.
Durch Anwendung der Erfindung läßt sich ein elektrischer
309845/0233
VPA 72/3741
Druckgasschalter fertigen, dessen vom Isolierstoffring getragener Gleitköntäktring aus lichtbogenfestem Material während der Lichtbogenbrenndauer nur einen geringen Abbrand und damit eine entsprechend geringe Zersetzung des gasförmigen Lösch- und Isoliermittels ergibt. Darüber hinaus kann die Ausbildung des Gleitkontaktringes als Kohlenstoffkörper, insbesondere Graphitkörper, wegen der günstigen Schmiereigenschaften zusätzliche Vorteile ergeben.
4 Ansprüche
3 Figuren . ,
- 7 -309845/0233

Claims (4)

  1. VPA 72/3741 - 7 -
    Patentansprüche
    Elektrischer Druckgasschalter mit einer aus Kolben und linder bestehenden Blaseinrichtung, mit zwei feststehenden · düsenförmigen Schaltstücken und einem diese in der Einschaitstellung verbindenden Überbrückungsschaltstück, das mit einem Gleitkontaktring aus lichtbogenbeständigem Material und federbelasteten Kontaktiamellen versehen ist, wobei das Überbrükkungsschaltstück den Gleitkontaktring unter Zwischenlage einer elektrischen Isolierung trägt und wobei der Gleitkontaktring und die Kontaktlamellen bei deren Trennung von dem einen feststehenden Schaltstück elektrisch leitend miteinander verbunden sind, nach Patent (Anmeldung P 22 09 287.1),
    dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Isolierung aus einem elastisch nachgiebigen Werkstoff besteht und daß der Gleitkontaktring zumindest teilweise als Kohlenstoffkörper, insbesondere Graphitkörper, ausgebildet ist, der in der elektrischen Isolierung eingespannt ist.
  2. 2. Elektrischer Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffkörper in einer metallischen Hülse durch Reibschluß befestigt ist, die von der elektrischen Isolierung gehaltert ist.
  3. .3. Elektrischer Druckgasschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Hülse mit den Kontaktlamellen elektrisch koppelbar ist.
  4. 4. Elektrischer Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Isolierung aus Polytetrafluorethylen besteht.
    309845/0233
DE19722220897 1972-02-22 1972-04-25 Elektrischer Druckgasschalter Expired DE2220897C3 (de)

Priority Applications (18)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2209287A DE2209287C3 (de) 1972-02-22 1972-02-22 Elektrischer Druckgasschalter
DE2215656A DE2215656C3 (de) 1972-02-22 1972-03-27 Elektrischer Druckgasschalter
DE19722220897 DE2220897C3 (de) 1972-04-25 Elektrischer Druckgasschalter
CH1541172A CH544999A (de) 1972-02-22 1972-10-20 Elektrischer Druckgasschalter
NLAANVRAGE7217042,A NL173576C (nl) 1972-02-22 1972-12-14 Elektrische persgas-schakelaar.
FR7301779A FR2172980B1 (de) 1972-02-22 1973-01-18
US00334934A US3789175A (en) 1972-02-22 1973-02-22 Electric compressed-gas circuit breaker
FR7308951A FR2177804B2 (de) 1972-02-22 1973-03-13
US00344043A US3855437A (en) 1972-02-22 1973-03-22 Electric compressed-gas circuit breaker
GB1477573A GB1394545A (en) 1972-02-22 1973-03-27 Electrical switch
CH443473A CH557591A (de) 1972-02-22 1973-03-27 Elektrischer druckgasschalter.
FR7312020A FR2181860B2 (de) 1972-02-22 1973-04-03
US00348276A US3854019A (en) 1972-02-22 1973-04-05 Electric compressed-gas circuit breaker
CH498173A CH554596A (de) 1972-02-22 1973-04-06 Elektrischer druckgasschalter.
IT2315073A IT1045839B (it) 1972-04-25 1973-04-19 Interbuttore elettrico a gas ocmpresso
SE7305722A SE387006B (sv) 1972-04-25 1973-04-24 Elektrisk tryckgasbrytare
JP4754273A JPS5717333B2 (de) 1972-04-25 1973-04-25
GB1975073A GB1394547A (en) 1972-02-22 1973-04-25 Electrical switches

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2209287A DE2209287C3 (de) 1972-02-22 1972-02-22 Elektrischer Druckgasschalter
DE2215656A DE2215656C3 (de) 1972-02-22 1972-03-27 Elektrischer Druckgasschalter
DE19722220897 DE2220897C3 (de) 1972-04-25 Elektrischer Druckgasschalter

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2220897A1 true DE2220897A1 (de) 1973-11-08
DE2220897B2 DE2220897B2 (de) 1975-10-30
DE2220897C3 DE2220897C3 (de) 1976-08-12

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4490594A (en) * 1982-03-18 1984-12-25 Siemens Aktiengesellschaft High voltage circuit breaker

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4490594A (en) * 1982-03-18 1984-12-25 Siemens Aktiengesellschaft High voltage circuit breaker

Also Published As

Publication number Publication date
FR2172980B1 (de) 1976-05-14
FR2181860B2 (de) 1979-03-16
DE2215656B2 (de) 1978-07-27
FR2181860A2 (de) 1973-12-07
DE2215656A1 (de) 1973-10-04
NL173576C (nl) 1983-09-01
US3789175A (en) 1974-01-29
NL173576B (nl) 1983-09-01
DE2209287B2 (de) 1974-05-02
CH544999A (de) 1974-01-15
US3855437A (en) 1974-12-17
DE2209287A1 (de) 1973-09-06
DE2209287C3 (de) 1974-12-12
NL7217042A (de) 1973-08-24
DE2220897B2 (de) 1975-10-30
FR2172980A1 (de) 1973-10-05
CH554596A (de) 1974-09-30
FR2177804B2 (de) 1977-02-04
US3854019A (en) 1974-12-10
GB1394547A (en) 1975-05-21
CH557591A (de) 1974-12-31
DE2215656C3 (de) 1979-04-05
GB1394545A (en) 1975-05-21
FR2177804A2 (de) 1973-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2209287A1 (de) Elektrischer druckgasschalter
DE3107525C2 (de) Druckgas-Leistungsschalter
DE2350702C3 (de) Kontaktsystem für Hochspannungs-Leistungsschalter
DE2540315C3 (de) Druckgasschalter
DE2220897C3 (de) Elektrischer Druckgasschalter
DE2208035C3 (de) Kontaktsystem für Druckgasschalter
DE3540474C2 (de)
DE2353627B2 (de) Rohrloeschkammer fuer mittelspannungs- lasttrennschalter
DE1916094C3 (de) Lasttrennschalter
DE2420462C3 (de) Elektrischer Druckgasschalter
DE2232314C3 (de) Kontaktsystem für elektrische Hochspannungsgeräte mit einem gasförmigen Isoliermittel, insbesondere Hochspannungs-Leistungsschalter
DE2057740A1 (de) Gekapselter,druckgasisolierter Hochspannungs-Lasttrennschalter
DE2627948A1 (de) Autopneumatischer druckgasschalter
DE1615898B2 (de) Hochspannungsschalter, insbesondere Lasttrennschalter
DE2741357A1 (de) Elektrischer druckgasschalter
DE2420462B2 (de) Elektrischer druckgasschalter
EP0475944A1 (de) Druckgasschalter
DE1966972C3 (de) Elektrischer Schalter
WO1995008836A1 (de) Druckgasschalter
DE2339553C3 (de) Kontaktsystem für Hochspannungs-Leistungsschalter
DE2908982A1 (de) Elektrischer druckgasschalter
DE2339553A1 (de) Kontaktsystem fuer hochspannungsleistungsschalter
DE3440857A1 (de) Druckgasschalter
DD238880B5 (de) Blaskolbenschalter
DE2813084A1 (de) Elektrischer hochspannungsschalter

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8340 Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent