DE2501607A1

DE2501607A1 - Elektrischer leistungsschalter

Info

Publication number: DE2501607A1
Application number: DE19752501607
Authority: DE
Inventors: Lutz Dr Niemeyer; Klaus Prof Dr Ing Ragaller
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1974-12-10
Filing date: 1975-01-16
Publication date: 1976-06-16
Also published as: DE7501141U; GB1491278A; CA1047080A; FR2294530B1; FR2294530A1; JPS51109475A; SE7513750L; IT1049965B; US4072838A; SE405294B; CH579318A5; JPS5947854B2; DE2501607C2

Description

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BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Elektrischer Leistungsschalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leistungsschalter mit Längung des Ausschaltlichtbogens durch Druckgasbeblasung.

Aus der DT-AS 1 116 769 ist es bei einem Schalter mit durch Querwände unterteilter Löschkammer bekannt, den Schaltlichtbogen mittels eines Luftstromes und auseinanderlaufender Schienen zu längen, indem ein fächerförmig verbreiterter Luftstrom benutzt wird, welcher die Lichtbogenfusspunkte unter VergrÖsserung der Bogenlänge bzw. Bogenspannung längs der Schienen bewegt. Ferner ist aus der DT-PS 926 146 eine Anordnung zur Steigerung des Lichtbogengradienten bekannt, bei welcher den Lichtbogen künstlich eine stabilisierte Schraubenlinienform aufgedrückt wird. Schliesslich ist es z.B. aus der DT-OS 1 5^0 082

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bekannt, für gekapselte Kochdruckschaltfeider auch entsprechende Leistungsschalter mit einem Betriebsdruckbereich von 100 bis atü zu verwenden. Die bekannten Ausführungen erlauben jedoch nicht den Bau eines Druckgasschalters für hohe und höchste Betriebsspannungen mit nennenswerter strombegrenzender Wirkung.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen solchen zu schaffen. Erfindungsgemäss lässt sich dies durch die gemeinsame Anwendung folgender Merkmale erreichen:

a) das Löschgas ist unter sehr hohem Druck in e~inem Zwischenbehälter gespeichert, dessen Volumen für mindestens eine Ausschaltung bemessen ist,

b) es sind Laufschienen für die Lichtbogenfusspunkte in einem Spaltraum vorgesehen, auf welchen die Lichtbogenlängung unter Einwirkung der Druckgasströmung erfolgt,

c) für die anschliessende weitere Lichtbogenlängung ist eine Vielzahl von Isolierdüsen vorgesehen,

d) das Löschgas dient zugleich dem Antrieb des beweglichen SchaltStückes.

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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Fig. 1 stellt den Schalter im teilweisen Längsschnitt in geschlossener Stellung dar,

Fig. 2 zeigt die zugehörige Ausschaltstellung,

Fig. 3 ist ein Grundrissschnitt gemäss Linie A-A in Fig. 1

Fig. 4 bzw. 5 zeigen den Stromlauf durch den Schalter in Einbzw. Löschstellung in schematischer Darstellung und

Fig. 6 gibt das Innere eines Teiles der Kammer in perspektivischer, schematischer Weise wieder.

In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit gleichen ^ezugshinweisen versehen. In Fig. 1 ist mit 1 eine Druckluftquelle bezeichnet', welche über ein steuerbares Ventil 2 und die Leitung 3 mit dem Zwischenbehälter 4 des Schalters verbindbar ist. Das Ventil 2 kann von dem Steuerapparat 5 kommandiert werden, wie durch die Wirkungslinie β angedeutet ist. Zugleich kann der Steuerapparat 5 einen mit 7 bezeichneten Hochspannungsserientrenner bzw. den Schaltstückantrieb 8 kommandieren, wie durch die Wirkungslinien 9 bzw. 10 angedeutet ist. Der Antrieb 8 ist über das Kniehebelsystem 11 und über die Isolierstange 12 mit dem beweglichen Schaltstück 13 verbunden. Letzteres umfasst

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mit seinem glockenförmigen unteren Teil unter Zwischenlage des Gleitkontaktes 14 die obere Partie des KontaktStückes 15, welches durch den Bolzen 16 mit dem unteren Plansch 17 elektrisch verbunden ist. Das Schaltstück 13 trägt oben die Dichtung 13a, welche mit einem in den oberen Plansch 18 eingearbeiteten Sitzteil zusammenwirkt. Im Plansch 18 sind Kontaktfinger 19 eingesetzt, von denen einer 19a als letztöffnender ausgebildet ist. In der Ein-Stellung der Pig.l sind die Kontaktfinger 19 mit dem Schaltstück 13 im Eingriff. Wie durch Pfeile angedeutet, kann der Strom über den geschlossenen Trenner 7, den Plansch 18, die Schaltstücke 19, 13, den Gleitkontakt 14, das Kontaktstück 15, und den Bolzen 16 zum unteren Plansch 17 seinen Weg nehmen. Dabei ist der mit Hochdruckluft von z.B. 150 atü gefüllte Zwischenbehälter 4 mittels der Dichtung 13a verschlossen, weil das Kniehebelsystem 11 durch den Antrieb 8 in durchgedrückter Stellung gehalten ist. Die Kammer 20 ist dabei drucklos. Für die Beschreibung ihres Aufbaues werden Fig. 3 und 6 mit herangezogen. Die Kammer 20 besteht im wesentlichen aus Isolierstoff. Sie besitzt in ihrem oberen Teil einen Ringraum 21, welcher an einer Stelle durch die Zwischenwand 22 unterteilt ist. Im unteren Teil der Kammer 20 sind eine Vielzahl von Isolierdüsen 23 eingearbeitet, welche abströmseitig z.B. ins Freie münden. In die Innen- bzw. Aussenwand der Kammer 20 sind in ihrem oberen Teil Lichtbogenlaufschienen 24 bzw. 25 so eingesetzt, dass die einander zugekehrten Flächen der $φ/ Schienen 24, 25 metallisch blank bleiben.

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Die Form der Schienen ist nahezu ein halber Schraubengang bei einander entgegengesetztem Wickelsinn. Die oberen Enden der Schienen 24, 25 befinden sich in unmittelbarer Nähe des letzöffnenden Kontaktfingers 19a (Fig. 1). Die unteren Enden der Schienen 24 bzw. 25 gehen vor der Zwischenwand 22 (Fig.3) in Platten 24a bzw. 25a über, welche in den Ringraum 21 ragen. Die Schiene 25 ist, wie in Fig.3 angedeutet, mit ihrem unteren Ende mit dem Bolzen 16 und damit mit dem Flansch 17 elektrisch verbunden. In Fig. 6 ist für einen bestimmten Augenblick kurz vor der Lichtbogenlöschung durch Pfeile der Stromverlauf in der Kammer 20 angedeutet. Man erkennt, dass er oben in die Schiene 24 eintritt, dann über 24a und die Lichtbogen L in die Isolierdüsen 23 eintauchend zur Platte 25 a gelangt, um dann über Bolzen 16 Flansch 17 (Fig.l) nach aussen zu gelangen.

In Fig. 2 ist die Aus-Stellung des Schalters gezeigt. Dabei ist das Schaltstück 13 in seiner unteren Grenzlage. Die Dichtung 13a ist abgehoben und der Zwischenbehälter 4 drucklos. Das Ventil 2 ist geschlossen, der Trenner 7 ausgeschaltet. Um den Schalter wieder in die Bereitschaftsstellung der Fig. 1 zu bringen, wird der Antrieb 8 in Einschaltrichtung kommandiert, und sob'^ad die Dichtung 13a schliefest, werden zum Druckluftfüllen des Behälters 4 das Ventil 2 geöffnet und schliesslich der Trenner 7 eingeschaltet. Die Figuren 4 und 5 veranschaulichen in mehr schaltbildhafter Weise den Stromverlauf durch den Schalter (Trenner 7 wegge-

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lassen) im eingeschalteten Zustand (Fig. 4) und in einem Momentanzustand während der Löschung (Fig. 5). Man erkennt, dass beim Oeffnen der Schaltstücke 13, 19 der Lichtbogen L unter der Wirkung der sich dabei aus Zwischenbehälter 4 entleerenden hochgespannten Druckluft von mindestens 150 atü in der in Fig. 6 gezeigten Weise gelängt wird. Der Lichtbogen kommutiert zunächst bei Oeffnen der Schaltstücke 13, 19a mit seinen Fusspunkten auf die Schienen 24 und 25. Letztere führen die Fusspunkte abwärts zu den Platten 24a,25a. Dort erfolgt dann die in Fig. 6 skizzierte arkadenförmige Beeinflussung des Bogens durch Hineintreiben in die Isolierdüsen 23. Dabei ergibt sich durch starke Erhöhung

der Lichtbogenspannung die strombegrenzende Wirkung und Löschung. Der Trenner 7 stellt nach der Löschung die nötige Spannungsdistanz her.

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Claims

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Pat entansprüche

X.J Elektrischer Leistungsschalter mit längung des Ausschalt— lichtbogens durch Druckgasbeblasung, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender Merkmale:

a) das Löschgas ist unter sehr hohem Druck in einem Zwischenbehälter (4) gespeichert, dessen Volumen für mindestens eine Ausschaltung bemessen ist,

b) es sind Laufschienen (24,25) für die Lichtbogenfusspunkte in einem Spaltraum (21) vorgesehen, auf welchen die Lichtbogenlängung unter der Einwirkung der Druckgasströmung erfolgt,

c) für die anschliessende weitere Lichtbogenlängung ist eine Vielzahl von Isolierdüsen (23) vorgesehen,

d) das Löschgas dient zugleich dem Antrieb des beweglichen Schaltstückes (13).
2. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Löschgas Druckluft von mindestens 100 atü Ausgangsdruck vorgesehen ist.
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5. Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufschienen (24,25) Schraubenlinienform von einer jeweils nahezu halben Windung, jedoch mit verschiedenem Windungsradius bei gegenläufigem Wickelsinn besitzen, welche abströmseitig gegeneinander isoliert sind, während sie zuströmseitig in unmittelbarer Fähe der zuletzt öffnenden Schaltstücke (13,19a) enden.

BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.

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