DE2413958C2 - Leistungsschalter - Google Patents
LeistungsschalterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Leistungsschalter, versehen mit einem mit dem einen Ende des vom Schalter zu
schließenden und zu öffnenden Stromkreises zu verbindenden festen Hauptkontakt, einem mit dem anderen
Ende dieses Stromkreises zu verbindenden festen Anschlußkontakt, einem mit dem festen Hauptkontakt
dauernd elektrisch leitend verbundenen festen Hilfskontakt und einem axial bewegbaren Schaltkontakt in
der Gestalt eines mit dem festen Hauptkontakt zusammenarbeitenden stiftförmigen Endteiles mit kleinerem
Durchmesser und eines daran koaxial angeschlossenen, mit dem festen Anschlußkontakt und dem festen Hilfskontakt
zusammenarbeitenden, rohr- oder stiftlormigen Überbrückungsteiles mit größerem Durchmesser,
welche festen Kontakte und welche Teile des bewegbaren Schaltkontaktes so angeordnet und ausgeführt sind,
daß während des Ausschaltvorganges des bewegbaren
ίο Schaltkontaktes zunächst der Überbrückungsteil vom
festen Hilfskontakt und danach der Endteil vom festen Hauptkontakt getrennt wird und während des Einschaltvorganges
zunächst der Endteil mit dem festen Hauptkontakt und danach der Überbrückungsteil mit
dem festen Hilfskontakt in Berührung kommt.
Bei Schaltern dieser Art dienen der feste Hauptkontakt und der Endteil des Schaltkontaktes nur zum Unterbrechen
und zum Schließen des Stromkreises, und der feste Hilfskontakt und der Überbrückungsteil des
Schaltkontaktes dienen nur zum Leiten des Betriebsstromes im geschlossenen Zustand des Schalters. Solche
Schalter sind bis heute so konstruiert, daß ihr bewegbarer Schaltkontakt unter allen Umständen mit
dem Anschlußkontakt elektrisch leitend verbunden bleibt. Dies hat die Folge, daß im geöffneten Zustand
des Schalters die Isolation für die Spannungstrennung durch den Isolierabstand zwischen dem festen Anschlußkontakt
und dem festen Hilfskontakt, durch den Isolierabstand zwischen dem stiftförmigen Endteil des
bewegbaren Schaltkontaktes und dem festen Hilfskontakt und durch die Qualität des sich zwischen diesen
Kontakten befindenden Dielektrikums und der sich dazwischen erstreckenden isolierenden Oberflächen bestimmt
ist. Dieses Dielektrikum und diese Oberflächen werden aber gerade an den Stellen zwischen diesen
Kontakten durch den Schaltprozeß angegriffen und verunreinigt. Deshalb müssen zur Vergrößerung der Sicherheit
diese Isolierabstände größer gemacht werden. Das Problem einer zuverlässigen Spannungstrennung
bei Leistungsschaltern mit einem einen einzigen Körper bildenden bewegbaren Schaltkontakt stammt daher
aus der Tatsache, daß diese Schalter nicht nur im geöffneten Zustand für eine gute Spannungstrennung sorgen,
sondern auch den Stromkreis unter normalen sowie unter extremen Umständen unterbrechen und
schließen können müssen, was mit Erscheinungen verbunden ist, die die für eine gute Spannungstrennung
erforderliche Isolation ungünstig beeinflussen können.
Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Leistungsschalter der beschriebenen Art zu schaffen, bei dem in einfacher Weise die für die Spannungstrennung benötigte Isolation verbessert und nicht oder in geringerem Maße der schädlichen Wirkung des Schaltprozesses ausgesetzt ist.
Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Leistungsschalter der beschriebenen Art zu schaffen, bei dem in einfacher Weise die für die Spannungstrennung benötigte Isolation verbessert und nicht oder in geringerem Maße der schädlichen Wirkung des Schaltprozesses ausgesetzt ist.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Hub des bewegbaren Schaltkontaktes größer als
die axiale Abmessung der Kontaktfläche des Überbrükkungsteiles des bewegbaren Schaltkontaktes ist, so daß
im ausgeschalteten Zustand des Schalters der bewegbare Schaltkontakt auch vom festen Anschlußkontakt getrennt
ist. Bei dieser Ausführung des Schallers wird im geöffneten Zustand desselben zum normalerweise zwischen
dem festen Hilfskontakt und dem dünneren sliftförmigen
Endteil des bewegbaren Schaltkonlaktes vorhandenen Isolierabsland ein Isolierabstand, nämlich
derjenige zwischen diesem Endteil und dem festen Anschlußkontakt, in Reihe geschaltet, der nicht oder kaum
dem Einfluß des Schalt prozesses ausgesetzt ist und da-
her von hoher Qualität bleibt.
Mit Vorteil kann der feste Hauptkontakt in einer sich
bis in der Nähe des festen Hilfskontaktes erstreckenden Löschkammer angeordnet und der Schalter kann
dann weiter so ausgeführt sein, daß diese Löschkammer nur für den Endteil des Schaltkontaktes zugänglich
ist. In diesem Falle kommt der feste Anschlußkontakt
und daher auch der zusätzliche Isolierabstand im geöffneten Zustand des Schalters in verhältnismäßig großer
Entfernung vom festen Hauptkontakt und vom in der Umgebung desselben in der Löschkammer auftretenden
Schaltbogen zu liegen. Eine noch bessere Trennung zwischen der vom bewegbaren Schaltkontakt und vom
festen Hauptkontakt auszuführenden Leistungsschaltung und der ebenfalls durch den Schaltkontakt zustande
zu bringenden Spannungstrennung ist möglich, wenn die Löschkammer gas- und flüssig'ieitsdicht vom
Raum getrennt wird, in dem sich der feste Anschfuökontakt, der feste Hilfskontakt und der Überbrükkungsteil
des bewegbaren Schaltkontaktes befinden, und wenn der Endteil des Schaltkontaktes sich gas- und
flüssigkeitsdicht durch eine öffnung einer Stirnwand der Löschkammer hindurch erstreckt. In diesem Falle
muß die Löschkammer einen gesonderten Auslaß nach außen aufweisen.
Dieser gesonderte Auslaß der Löschkammer kann leicht erreicht werden, wenn bei einem Schalter mit
vertikal schaltendem Schaltkontakt die Löschke;Timer
mit dem festen Hauptkontakt oberhalb des Raumes mit dem festen Anschlußkontakt, dem festen Hilfskontakt
und dem Überbrückungsteil des Schaltkontaktes angeordnet wird.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung ist
F i g. 1 ein Axialschnitt des Schaltelementes eines Leistungsschalters nach der Erfindung und
F i g. 2 ein Axialschnitt des Schaltelementes einer Variante dieses Leistungsschalters.
Das Schaltelement nach F i g. 1, das isoliert in einem Metallgefäß (nicht gezeichnet) eines metallumschlossenen
Leistungsschalters angeordnet ist, ist mit einem Kontaktträger mit Kontaktfingern 2 für den lösbaren
Anschluß eines mit dem einen Ende des äußeren Stromkreises verbundenen Kontaktstiftes 3, unmittelbar
durch den Kontaktträger getragenen, den festen Hauptkontakt bildenden Kontaktfingern 4, einem
durch ein Metallrohr 5 elektrisch leitend mit dem Kontaktträger 1 und durch diesen getragenen festen Hilfskontakt
6, einem durch Rohre 7,8 aus Isoliermaterial in Entfernung vom festen Hilfskontakt 6 gehaltenen Kon- so
taktring 9 für den lösbaren Anschluß des Schalters am anderen Ende dieses Stromkreises und einem elektrisch
leitend mit diesem Kontaktring verbundenen und durch diesen getragenen festen Anschlußkoniakt 10 versehen.
Der Kontaktring 9 ist durch ein Rohr U aus Isoliermalerial an einem Metallring 12 befestigt, der einen Teil
der oberen Wand des Schaltergcfäßes bilden kann.
Mit den festen Kontakten 4, 6 und 10 wirkt ein axial bewegbarer Schaltkontakt zusammen, der aus einem
mit dem festen Hilfskontakt 6 und dem festen Anschlußkontakt 10 zusammenarbeitenden rohrförmigen
Überbrüekungsteil 1.3 mit verhältnismäßig großem Durchmesser und einem über Speichen 14 elektrisch
leitend damit verbundenen, nur mit dem festen Hauptkontakt 4 zusammenarbeitenden stiftförmigen Endteil fi?
15 mit wesentlich kleinerem Durchmesser besteht. Der bewegbare Schaltkontakt 13, 14, 15 ist durch ein Rohr
16 aus Isoliermaterial mit einer durch einen Antriebsmechanismus (nicht gezeichnet) auf und ab bewegbaren
Antriebsstange 17 gekuppelt.
Im gezeichneten eingeschaiteten Stand des Schaltkontaktes
i3, 14, 15 ist die Verbindung zwischen dem festen Hauptkontakt 4 und dem Endteil 15 des Schaltkontaktes
durch die für größere Betriebsströme geeignete Verbindung zwischen dem festen Hilfskontakt 6
und dem Überbrückungsteil 13 des Schaltkontaktes überbrückt.
Die festen Kontakte 4, 6 und 10 sind so angeordnet, und die Teile 13, 15 des Schaltkontaktes 13, 14, 15 sind
je so lang, daß während des Ausschaltvorganges zunächst der Überbrückungsteil 13 des Schaltkontaktes
vom festen Hilfskontakt 6 und danach der Endteil 15 des Schaltkontaktes vom festen Hauptkontakt 4 getrennt
wird, und daß während des Einschaltvorganges zunächst dieser Endteil 15 mit dem festen Hilfskontakt
6 in Berührung kommt. Das Unterbrechen und das Schließen des Stromkreises werden daher ausschließlich
durch den festen Hauptkontakt 4 und den Endteil des Schaltkontaktes ausgeführt, während der feste
Hilfskontakt 6 und der Überbrückungsteil 13 des Schaltkontaktes stromlos voneinander getrennt und
miteinander in Berührung gebracht werden. Die letztgenannten Kontakte 6 und 13 haben daher nichts oder
wenig durch den Schaltprozeß zu leiden.
Der Endteil 15 des Schaltkontaktes wirkt in einer Löschkammer 18 mit Deionisationsorganen 19. Die
Löschkammer 18 befindet sich innerhalb des Rohres 5 zwischen dem festen Hauptkontakt 4 und dem festen
Hilfskontakt 6.
Nach der Erfindung ist der Hub des Schaltkontaktes 13, 14, 15 länger als die axiale Abmessung oder Länge
der während des Schaltvorganges mit dem festen Anschlußkontakt 10 in Berührung kommende Kontaktfläche
des Überbrückungsteiles 1 des Schaltkontaktes, so daß im ausgeschalteten Zustand des Schalters der
Schaltkontakt 13, 14,15 ganz von den festen Kontakten 4, 6, 10, vom Kontaktring 9 und vom Kontaktträger 1
isoliert ist (s. den gestrichelt gezeichneten ausgeschalteten Stand des Schaltkontaktes). In diesem Stand des
Schaltkontaktes hängt die Spannungstrennung von der isolierenden Oberfläche des Isolators 7 und von den in
Reihe geschalteten radialen Isolierabständen a und b zwischen den festen Kontakten 6 und 10 einerseits und
dem verhältnismäßig dünnen Endteil 15 des Schaltkontaktes andererseits ab. Besonders die wenig oder nicht
vom Schaltprozeß beeinflußte Isolation zwischen diesem Endteil 15 und dem festen Anschlußkontakt 10 erhöht
wesentlich die Zuverlässigkeit der Spannungstrennung.
Der Leistungsschalter nach F i g. 2 ist ein offener Schaller. Dieser Schalter ist mit einem vertikalen, elektrisch
leitenden Rohr 20 versehen, das den Kontaktträger 21 mit dem festen Hauptkantakt 22 enthält, an seinem
oberen Ende einen Büchsenkontakt 23 für den lösbaren Anschluß des Schalters an den mit dem einen
Ende des äußeren Stromkreises verbundenen Kontaktstift 24 aufweist und an seinem unleren Ende einen festen
llilfskontakt 25 trägt. Das Rohr 20 mit den Kontakten
22, 23, 25 wird durch Stützisolatorcn 26, 27 getragen. Der Stützisolator 27 trägt auch ein metallenes
Gehäuse 28 mit einem koaxial /um festen Hilfskontakt 25 angeordneten testen Anschlußkontakt 29, der mit
dem Gehäuse 28 elektrisch leitend verbunden ist und durch den Stützisolator 27 in einer festen isolierenden
Entfernung vom festen Hilfskontakt 25 getragen wird. An einer anderen Stelle ist am Gehäuse 28 ein Buch-
senkontakt 30 ebenfalls elektrisch leitend befcsüigt,
durch den der Schalter losbar an den mil dem anderen Ende des Stromkreises verbundenen Kontaktslift 31
angeschlossen ist.
Der mit den festen Kontakten 22, 25 und 29 zusammenarbeitende,
axial bewegbare Schaltkontakt besteht aus einem nur mit dem festen Hauptkoniakt 22 zusammenarbeitenden
Endteil 32 mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser und einem nur mit dem festen Hilfskontakt
25 und dem festen Anschlußkontakt 29 zusammenarbeitenden Überbrückungsteil 33 mit einem wesentlich
größeren Durchmesser. Auch bei diesem Schalter sind die festen Kontakte 22, 25, 29 so angeordnet,
und die Teile 32 und 33 und der Hub des Schallkontaktes sind so lang, daß der Stromkreis durch den Endteil
32 des Schaltkontaktes und den festen Hauptkontakt 22 geschlossen und geöffnet wird und im geschlossenen
Zustand des Schalters die Verbindung zwischen den Kontakten 22 und 32 durch die Verbindung zwischen
dem festen Hilfskontakt 25 und dem Überbrückungsteil
33 des Schaltkontaktes überbrückt ist, aber im geöffneten Zustand des Schalters der Schaltkontakt 32, 33
ganz frei von den festen Kontakten 22, 25 und 29 ist. Im letzten Falle ist die Spannungstrennung durch den axialen
Isolicrabstand c zwischen den festen Kontakten 25, 29 und durch die Reihenschaltung der radialen Isolierabstände
d und c zwischen dem dünnen Endteil 32 des Schaltkontakles und den festen Kontakten 25 und 29
bestimmt.
Ein von außen her antreibbarer, um die Welle 34 schwenkbarer Arm 35 dient zum Ein- und Ausschalten
des Schaltkontaktcs 32,33.
Dieser Schalter hat weiter als Besonderheit, daß die Löschkammer 36 mit den Dcionisationsorgancn 37
oberhalb des Raumes 38 mit den festen Kontakten 25 und 29 und dem Überbriickungsteil 33 des Schaltkontaktes
angeordnet und von diesem Raum gas- und flüssigkeitsdicht
durch eine Wand 39 getrennt ist, durch die der dünne stiftförtnige Endteil 32 des Schaltkontaktes
gas- und flüssigkeitsdicht hindurchgeführt ist. Durch diese wie eine Trennwand wirkende Wand 39 wird verhindert,
daß die Isoliermaterialicn und die zusammenarbeitenden Kontaktflächen im Raum 38 durch den
Schaltbogen angegriffen und durch die Schaltprodukte verunreinigt werden. Für die Spannungstrennung kann
ίο man bei diesem Schalter immer auf den konstanten, zuverlässigen
Isolierabstand c zwischen dem festen Anschlußkontakt 29 und dem Endteil 32 des Schaltkontaktcs
rechnen.
Der Schalter kann bis zum Niveau 40 mit isoliercnder Flüssigkeit, z. B. Mineralöl, gefüllt werden. Da die
Löschkammer sich im oberen Teil des Schallers befindet, können die während des Schaltvorganges erzeugten
Gase durch einen Kanal 41 der oberen Wand 42 des Rohres 20 hindurch nach außen abgeführt werden.
Auch beim Schaller nach F i g. 1 kann zwischen der Löschkammer 18 und dem Raum mit den festen Kontakten
6 und 10 und dem Überbrückungsleil 13 des Schaltkontaktes eine gas- und flüssigkeitsdichte Trennwand
angebracht werden. In diesem Falle muß dann die Löschkammer an einen außerhalb dieses Raumes nach
außen führenden Kanal angeschlossen sein.
Im Rahmen der Erfindung sind viele Varianten der Schalter nach der Zeichnung möglich. Die Hauptsache
eines Schalters nach der Erfindung ist, daß der bewegbare Schaltkontaki, im Gegensatz zum Schaltkontakt
der bekannten Schalter mit Überbrückung der Kontakte zum Schließen und zum Öffnen des Stromkreises, im
geöffneten Zustand des Schalters von allen festen Kontakten, daher von beiden Enden des äußeren Stromkreises
getrennt ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Leistungsschalter, versehen mit einem mit dem
einen Ende des vom Schalter zu schließenden und zu öffnenden Stromkreises zu verbindenden festen
Hauptkontakt, einem mit dem anderen Ende dieses Stromkreises zu verbindenden festen Anschlußkontakt,
einem mit dem festen Hauptkontakt dauernd elektrisch leitend verbundenen festen Hilfskontakt
und einem axial bewegbaren Schaltkontakt in der Gestalt eines mit dem festen Hauptkontakt zusammenarbeitenden
stiftförmigen Endteiles mit kleinerem Durchmesser und eines daran koaxial angeschlossenen,
mit dem festen Anschlußkontakt und dem festen Hilfskontakt zusammenarbeitenden,
rohr- oder stiftförmigen Überbrückungsteiles mit größerem Durchmesser, welche festen Kontakle
und welche Teile des bewegbaren Schaltkontaktes so angeordnet und ausgeführt sind, daß während
des Ausschaltvorganges des bewegbaren Schaltkontaktes zunächst der Überbrückungsteil vom festen
Hilfskontakt und danach der Endteil vom festen Hauptkontakt getrennt wird und während des
Einschaltvorganges zunächst der Endteil mit dem festen Hauptkontakt und danach der Überbrükkungsteil
mit dem festen Hilfskontakt in Berührung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des bewegbaren Schaltkontaktes größer als die
axiale Abmessung der Kontaktfläche des Überbrükkungsteiles des bewegbaren Schaltkontaktes ist, so
daß im ausgeschalteten Zustand des Schalters der bewegbare Schaltkontakt auch vom festen Anschlußkontakt
getrennt ist.
2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der feste hauptkontakt in einer sich bis in der N?.hr· des festen Hilfskontaktes erstreckenden
Löschkammer angeordnet ist und diese Löschkammer nur für den Endteil des Schaltkontaktes
zugänglich ist.
3. Leistungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschkammer gas- und flüssigkeitsdicht
vom Raum getrennt ist, in dem sich der feste Anschlußkontakt, der feste Hilfskontakt und
der Überbrückungsteil des bewegbaren Schaltkontaktes befinden, und daß der Endteil des bewegbaren
Schaltkonlakes sich gas- und flüssigkeitsdicht durch eine Öffnung einer Wand der Löschkammer
hindurch erstreckt.
4. Leistungsschalter nach Anspruch 3. mit einem vertikal schaltenden Schaltkontakt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Löschkammer mit dem festen Hauptkontakt oberhalb des Raumes mit dem festen
Anschlußkontakt, dem festen Hilfskontakt und dem Überbrückungsteil des bewegbaren Sehallkontakios
angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7401661 | 1974-02-06 | ||
NL7401661A NL7401661A (nl) | 1974-02-06 | 1974-02-06 | Vermogensschakelaar. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2413958B1 DE2413958B1 (de) | 1975-06-19 |
DE2413958C2 true DE2413958C2 (de) | 1976-02-05 |
Family
ID=
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