DE2350832B2 - Hochspannungsschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein solcher Schalter ist aus der DE-PS 99 051 bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Schalter dahingehend weiter zu entwickeln, daß sein Löschvermögen, insbesondere bei großen Strömen, verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Es ist schon bei einem Hochspannungsschalter (DE-PS 10 29 449) bekannt, den Löschmitteldruck für die Beblasung des Lichtbogens einer Hauptschaltstelle mit Hilfe eines zweiten Lichtbogens einer Hilfsschaltstelle zu bewirken.

Bei der vorliegenden Erfindung wird nicht nur das vorgenannte bekannte Löschverfahren mit verwandt, sondern durch die zusätzliche Beblasung des Hilfslichtbogens noch effektiver gestaltet. Jener wird zur Steigerung der Lichtbogenarbeit veranlaßt, was die Aufheizung und damit die Druckerhöhung des Löschgases fördert. Bei kleinen Strömen kann der Lichtbogen schon an der Hilfsschaltstelle erlöschen, und die LichtbogenunterbrechungssteUe, die gleichzeitig die Spannungstrennstelle des Schalters bildet, wird *geschont.

Der neue Schalter beherrscht nicht nur große Ströme, auch die Abschaltung kleiner induktiver und kapazitiver

40 Ströme bereitet ihm keinerlei Schwierigkeiten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.

In Fi g. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Schalterpol im eingeschalteten Zustand dargestellt.

Fig.2 zeigt den gleichen Schalterpol in der Ausschaltstellung.

Nach Fig. 1 besteht der Schalterpol aus dem isolierten Gehäuse 1, das oben von der Isolierkappe 2 und unten von der Isolierkappe 3 hermetisch abgeschlossen ist. Durch die untere Isolierkappe 3 ragt in axialer Richtung dichtend verschiebbar die Isolierstange 4, an der der hohle Schaltstift 5 befestigt ist, in das Gehäuse 1 hinein. Im Schalterpol ist oben der Kontaktträger 6 ortsfest angebracht, er unterteilt den Polinnenraum in die Druckausgleichskammer 7 und den restlichen Raum 8. Er ragt einseitig aus der Polwand heraus und trägt an seinem freien Ende das Anschlußstück 9. Innerhalb des Poles trägt er ein Kontaktrohr mit dem Kontaktstück 10, das düsenförmig ausgebildet ist und den feststehenden Teil der Hauptschaltstelle bildet. Durch das Kontaktstück 10 ragt das weitere, von der Schaltstiftspitze gebildete Kontaktstück 11 in die Kammer 7. Der Schaltstift 5 trägt eine Wulst 12. Sie bildet das untere Widerlager für den Tulpenkontakt mit den Kontaktfingern 13, die sich rückseitig federnd

gegen den Stützring 14 abstützen. Dieser Tulpenkontakt ist so in dem Wulst 12 eingearbeitet, daß er mit dem Schaltstift 5 in kraftschlüssiger Verbindung steht Im gezeichneten Zustand ist er so über das Kontaktstück 10 geschoben, daß eine elektrisch leitende Verbindung von dem Kontaktstück 10zum Schalts'ift 5 besteht

In dem Polrohr ist unten der Kontaktträger 15 ortsfest angeordnet. Er trägt auf seinem freien, durch das Polrohr ragenden Arm das Anschlußstück IC und im Inneren des Polrohres das Kontaktiohr 14a. Über letzteres ist der Tulpenkontakt der Hilfsschaltsieile mit den Kontaktfingern 17 geschoben, die sich rückseitig federnd an dem Stützrohr 18 abstützen. Durch eine Hinterschneidung an dem Kontaktrohr 14a ist eine kraftschlüssige Verbindung von diesem zum Tulpenkontakt hergestellt An seinem rückwärtigen Ende ist der Schaltstift 5 mit dem Kontaktring 17a versehen, der so in den Tulpenkontakt eingeschoben ist daß eine elektrisch leitende Verbindung von der.'. Schaltstif ι 5 zu dem Kontaktrohr t4aentsteht.

Damit ist der Stromweg durch den Schalterpol wie folgt geschlossen:

Anschlußstück 9, Kontaktträger 6, Kontaktstück 10, Kontaktfinger 13, Wulst 12, Schaltstift 5, Kontaktring 17a, Kontaktfinger 17, Kontaktrohr 14a, Kontaktträger 15 und Anschlußstück 16.

Etwa in der Mitte ist der Schaltstift 5 kraftschlüssig mit dem Kolben 19 verbunden, der im ortsfesten Zylinder 20 bewegbar ist. Letzterer ist auf dem Kontaktträger 15 angeordnet. Sein Innenraum wird von dem Kolben 19 unterteilt, nämlich in die Unterdruckkammer 21 und die Überdruckkammer 22. Erstere steht über die zentrale Schaltstiftbohrung 23 mit der Druckausgleichkammer 7 in Verbindung. Der gesamte Polinnenraum ist mit mäßigem Überdruck mit dem Schaltgas 5F₆ angefüllt.

Wird der Schaltstift 5 über die Isolierstange 4 zur Ausschaltung nach unten gezogen, dann entsteht zunächst in der Unterdruckkammer 21 ein Unterdruck, der durch die Schaltstiftbohrung 23 in der Kammer 7 eine Teilevakuierung erzeugt. Fast gleichzeitig lösen die beiden Tulpenkontakte die elektrisch leitende Verbindung. Während der Strom am vorderen Ende des Schaltstifts 5 auf das Kontaktstück U kommutiert und von dort lichtbogenfrei an das Kontaktstück 10 geleitet wird hat sich zwischen den Kontaktfingern 17 und dem Kontaktring 17a am unteren Ende des SchaJtstiftes 5 bereits ein Lichtbogen ausgebildet. Gegen diesen wird das aus der Überdruckkammer 22 verdrängte Löschgas gedrückt. Auf diese Weise entsteht in dem gesamten Raum 8 ein der Stromstärke entsprechender hoher Isoliergasdruck. Im Verlauf der weiisren Schaltstiftbewegung trennt sie schließlich die Schaltstiftspitze mit

ίο dem Kontaktstück 11 von dem Kontaktrohr mit dem Kontaktstück 10. Der an dieser Stelle entstehende Lichtbogen wird in der stromlosen Pause von der Druckausgleichsströmung des Isoliergases durchstoßen. Diese zieht die Metalldämpfe der Lichtbogenfußpunkte quer nach oben in die teilevakuierte Kammer 7; andererseits werden diese in das als Kontaktrohr ausgebildete Kontaktstück 10 hineingerissen und durch die Schaltstiftbohrung 23 nach unten in die teilevakuierte Kammer 21 getrieben.

Durch den zweiseitigen Abtransport der Zersetzungsprodukte bleibt der obere Teil des Raumes 8 von diesen weitgehend verschont, ein Umstand, der die innere Spannungsfestigkeit des Schalterpols sicherstellt. Die Zersetzungsprodukte des unteren Lichtbogens können durch eine geeignete Lichtbogenführung auf ein unschädliches Maß reduziert werden. Durch die Stromführung im unteren Teil des Schalterpols ist eine seitliche Aufschleifung des Lichtbogens sichergestellt.

In Fig.2 sind die Strömungsrichtungen durch Pfeile angegeben, ferner die Stromrichtung durch gestrichelte Pfeile.

Dieser neue Schalterpol weist im Vergleich zu bekannten keine zusätzlichen Kontaktstellen auf. Der sonst übliche Gleitkontakt am Schaltstift ist nunmehr eine Trennstelle. Läßt man durch konstruktive Maßnahmen beim Ausschalten die untere Kontaktstelle als erste öffnen, dann wird nur an dieser Stelle der Einschaltlichtbogen auftreten, der obere Tulpenkontakt bleibt völlig verschont.

Es kann von Vorteil sein, den drucksteigernden Hilfslichtbogen durch an sich bekannte Maßnahmen rotieren zu lassen. Dadurch wird eine große Menge Löschgas aufgeheizt, und der Abbrand der Kontakte bleibt gering.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Hochspannungsschalter, mit einem geschlossenen Gehäuse, mit einem feststehenden Kontaktstück und einem beweglichen Schaltstift, die zusammen die Lichtbogenunterbrechungsstelle bilden, mit einer Blaseinrichtung, die einen mit dem beweglichen Schaltstift verbundenen Kolben und einen feststehenden Zylinder besitzt, und bei dem die während des Ausschaltvorganges auf der Saugseite des ι ο Kolbens liegende Unterdruckkammer des Zylinders direkt mit der Lichtbogenunterbrechungsstelle, während die auf der Druckseite des Kolbens liegende Überdruckkkammer des Zylinders über einen Kanal mit der Lichtbogenunterbrechungsstel- '5 Ie verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Überdrucksystem (Überdruckkimmer (22) — Kanal) eine während des Ausschaltvorganges öffnende Hilfsschaltstelle vorgesehen ist, die elektrisch in Reihe mit den die Lichtbogenunterbrechungsstelle bildenden Kontaktstücken bzw. Schaltstift (10,11) liegt

2. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Schaltstift (5) der Lichtbogenunterbrechungsstelle mit einer Bohrung (23) ausgestattet ist, deren schaltstellenfernes Ende in der Unterdruckkammer (21) des Zylinders (20) mündet.

3. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Kontaktstück (10) der Lichtbogenunterbrechungsstelle als Düse ausgebildet ist, in die der bewegliche Schaltstift (5) gasdicht eingreift, und welche die einzige öffnung zu einer Druckausgleichskammer (7) darstellt.

4. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück der Hilfsschaltstelle von einem Kontaktring (YIa) gebildet und an der Schalterbetätigungsstange (4) für den beweglichen Schaltstift (5) der Lichtbogenunterbrechungsstelle festgemacht ist

5. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Kontaktstück (17) der Hilfsschaltstelle die Stromzuleitung für den beweglichen Schaltstift (5) der Lichtbogenunterbrechungsstelle bildet.

6. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogenunterbrechungsstelle ein lichtbogenfrei öffnende Ruhestromkontaktstelle parallel geschaltet ist die eine Kontakttulpe, die mit dem beweglichen SchaJtstift (5) der LichtbogenunterbrechungssteUe kraftschlüssig verbunden ist, besitzt, deren Kontaktfinger (13) sich einerseits an einem Wulst (12) am beweglichen Schaltstift (5) und während der Einschaltstellung andererseits am äußeren Düsenumfang des festsiehenden Kontaktstückes (10) anlegen.

7. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausschalten die Hilfsschaltstelle zwangsläufig zuerst öffnet.

8. Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke der Hilfsschaltstelle so ausgebildet sind, daß der entstehende Hilfslichtbogen in Rotation versetzt wird.