DE2501607C2 - Elektrischer Leistungsschalter - Google Patents

Description

genlaufschiene (25) mit dem zweiten elektri- findung.

sehen Anschluß (17) direkt elektrisch leitend 50 Die F i g. 1 stellt den Schalter im teilweisen Längs-

verbunden ist, schnitt in geschlossener Stellung dar,

e) das feststehende Schaltstück mehrere bewegli- F i g. 2 zeigt die zugehörige Ausschaltstellung,

ehe Schaltfinger (19, 19a) aufweist, von denen Fig.3 ist ein Grundrißschnitt gemäß Linie A-A in

während des Ausschaltvorganges der dem An- Fig. 1,

fang der beiden Laufschienen (24, 25) am nach- 55 F i g. 4 bzw. 5 zeigen den Stromlauf durch den Schal-

sten liegende Schaltfinger (19a)am längsten mit ter in Ein- bzw. Löschstellung in schematischer Darstel-

dem beweglichen Schaltstück (13) in Kontakt lung und

bleibt, F i g. 6 gibt das Innere eines Teiles der Kammer in

f) sich am von der Schaltstückanordnung abgele- perspektivischer, schematischer Weise wieder.

genen abströmseitigen Ende des Ringraums 60 In den Figuren sind einander entsprechende Teile mit

(21) mehrere über den Umfang derselben ver- gleichen Bezugshinweisen versehen. In F i g. 1 ist mit 1

teilte Isolierdüsen (23) anschließen. eine Druckluftquelle bezeichnet, welche über ein steuerbares Ventil 2 und die Leitung 3 mit dem Zwischenbe-

2. Elektrischer Leistungsschalter nach Anspruch I₁ hälter 4 des Schalters verbindbar ist. Das Ventil 2 kann dadurch gekennzeichnet, daß als Löschgas Druckluft 65 von dem Steuerapparat 5 betätigt werden, wie durch die von mindestens 100 bar Ausgangsdruck vorgesehen Wirkungslinie 6 angedeutet ist. Zugleich kann der Steuist. erapparat 5 einen mit 7 bezeichneten Hochspannungsserientrenner bzw. den Schaltstückantrieb 8 betätigen,

25 Ol

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 mit seinem gkdcenförmigen unteren Teil unter Zwischenlage des Gleitkontaktes 14 die obere Partie des Kontaktstückes 15, welches durch den Bolzen 16 mit dem unteren, als Flansch ausgebildeten Anschluß 17 elektrisch verbunden ist Das Schaltstück 13 trägt oben die Dichtung 13a, welche mit einem in den oberen, als Flansch ausgebildeten An-Schluß 18 eingearbeiteten Sitzteil zusammenwirkt Im Flansch des Anschlusses 18 sind Kontaktfinger 19 eingesetzt, von denen einer 19a als letztöffnender ausgebildet ist In der Ein-Stellungder F i g. 1 sind die Kontaktfinger 19 mit dem Schaltstück 13 im Eingriff. Wie durch Pfeile angedeutet kann der Strom über den geschlossenen Trenner 7, den Anschluß 18, die Schaltstücke 19,13, den Gleitkontakt 14, das Kontaktstück 15, und den Bolzen 16 zum unteren Anschluß 17 seinen Weg neh-nen. Dabei ist der mit Hochdruckluft von z. B. 150 bar 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 F i g. 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, weiche 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 Lichtbogenlaufschienen 24, 25 metallisch blank bleiben. Die Form der Lichtbogenlaufschienen ist nahezu ein halber Schraubengang bei einander entgegengesetztem Wickelsinn. Die oberen Enden der Lichtbogenlaufschienen 24,25 befinden sich in unmittelbarer Nähe des letztöffnenden Kontaktfingers 19a (Fig. 1). Die unteren Enden der Lichtbogenlaufschienen 24 bzw. 25 gehen vor der Zwischenwand 22 (F i g. 3) in Platten 24a bzw. 25a über, welche in den Ringraum 21 ragen. Die Lichtbogenlaufschiene 25 ist, wie in F i g. 3 angedeutet, mit ihrem unteren Ende mit dem Bolzen 16 und damit mit dem Anschluß 17 elektrisch verbunden. In F i g. 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 Lichtbogenlaufschiene 24 eintritt dann über 24a und die Lichtbogen L in die Isolierdüsen 23 eintauchend zur Platte 25a gelangt, um dann über Bolzen 16 des Anschlusses 17(F i g. 1) nach außen zu gelangen.

In F i g. 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 F i g. 1 zu bringen, wird der Antrieb 8 in Einschaltrichtung betätigt, und sobald die Dichtung 13a schließt, werden zum Druckluftfüllen des Behälters 4 das Ventil 2 geöffnet und schließlich der Trenner 7 eingeschaltet Die F i g. 4 und 5 veranschaulichen in mehr schaltbildhafter Weise den Stromverlauf durch den Schalter (Trenner 7 weggelassen) im eingeschalteten Zustand (F i g. 4) und in einem Momentanzustand während der Löschung (F i g. 5). Man erkennt, daß beim Öffnen der Schaltstücke 13, 19 der Lichtbogen L unter der Wirkung der sich dabei aus Zwischenbehälter 4 entleerenden hochgespannten Druckluft von z. B. 150 bar in der in F i g. 6 gezeigten Weise gelängt wird. Der Lichtbogen kommutiert zunächst Dei öffnen der Schaltstücke 13, 19a mit seinen Fußpunkten auf die Lichtbogenlaufschienen 24 und 25. Letztere führen die Fußpunkte abwärts zu den Platten 24a, 25a Dort erfolgt dann die in F i g. 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.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. \i 25 Ol 607

   S ι ²

   Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen

   ^PatentansP^rüche: Leistungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Anil 1. Elektrischer Leistungsschalter mit einem mit ei- spruchs 1.

   'S nem ersten elektrischen Anschluß (18) verbundenen Aus der DE-PS 7 18 554 ist ein derartiger elektrischer

   § feststehenden Schaltstück und einem mit einem 5 Leistungsschalter bekannt mit zwei elektrischen An-

   *t zweiten elektrischen Anschluß (17) verbundenen be- schlössen, von denen der eine mit einem festen Schait-

   ¹^ weglichen Schaltstück (13) sowie, in einer im wesent- stück und der andere mit einem beweglichen Schalt-

   lichen aus Isolierstoff bestehenden Kammer (20), ei- stück verbunden ist. Jedes der beiden Schaltstücke ist

   _ti _{ner am} feststehenden Schaltstück (19a) beginnenden elektrisch leitend mit je einer Lichtbogenlaufschiene

   s^! mit dem ersten Anschluß (18) elektrisch leitend ver- 10 verbunden. Ein beim Ausschalten zwischen den beiden

   κ bundenen ersten Lichtbogenlaufschiene (24) und ei- Schaltstücken auftretender Lichtbogen brennt zunächst

   ner in der Nähe des beweglichen Schaltstücks (13) innerhalb einer aus Isolierstoff bestehenden Kammer

   beginnenden, elektrisch leitend mit dem -weiten An- und wird hierbei durch eine Gasströmung beblasen. In-

   schluß (17) verbundenen zweiten Lichtbogenlauf- folge der Beblasung wird sodann der Lichtbogen verlän-

   schiene(25), dadurch gekennzeichnet, daß ts gert und beginnt entlang der Lichtbogenlaufschienen

   von den Schaltstücken wegzuwandern. Der Lichtbogen

   a) ein mit Hochdruckgas für mindestens eine Aus- wird schließlich in zwei intensiv beblasene Teillichtböschaltung gefüllter Vorratsbehälter (4) vorhan- gen aufgeteilt und gelöscht

   ,/. den ist, der in der Einschaltstellung durch das Ferner ist aus der DE-PS 9 26 146 eine Anordnung J! bewegliche Schaltstück (13), das vom Hochdruck 20 zur Steigerung de» Lichtbogengradienten bekannt, bei [^₁ in Einschaltrichtung beaufschlagt und durch eine welcher dem Lichtbogen künstlich eine stabilisierte Verriegelung (11) fixiert ist, verschlossen ist und Schrauhenlinienform aufgedrückt wird. Schließlich ist beim durch Entriegelnder Verriegelung(ll)aus- es z. B. aus der DE-OS 15 40 082 bekannt, für gekapselte gelösten Ausschaltvorgang durch die vom Hoch- Hochdruckschaltfelder auch entsprechende Leistungsdruckgas bewirkte Ausschaltbewegung des be- 25 schalter mit einem Betriebsdruckbereich von 100 bis weglichen Schaltstücks (13) gegen die Kammer 200 bar zu verwenden. Die bekannten Ausführungen er-(20)hingeöffnetwird, lauben jedoch nicht den Bau eines Leistungsschalter

   b) die Kammer (20) einen an einem Ende an die für hohe und höchste Betriebsspannungen mit nennens-Schaltstückanordnung anschließenden, zum be- werter strombegrenzender Wirkung.

   weglichen Schaltstück (13) koaxial angeordne- 30 Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennten Ringraum (21) umfaßt, welcher an einer zeichnet ist, löst die Aufgabe einen Leistungsschalter Stelle durch eine radiale Zwischenwand (22) un- der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der strombegrenterteilt ist, zend wirkt und der vergleichsweise hohe Abschaltlei-

   c) die erste Lichtbogenlaufschiene (24) an der äu- stungen beherrscht.

   ßeren Begrenzungswand des Ringraumes (21) 35 Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im

   in annähernd einem halben Schraubengang zum wesentlichen darin zu sehen, daß infolge der strombe-

   von der Schaltstückanordnung abgelegenen grenzenden Eigenschaften, die sich besonders im Feh-

   Ende der Zwischenwand (22) verläuft, lerfall auswirken, die auf die im Hochspannungsnetz

   d) die zweite Lichtbogenlaufschiene (25) an der in- vorhandenen Betriebsmittel wirkenden elektrodynamineren Begrenzungswand des Ringraumes (21) 40 sehen Kräfte reduziert werden. Die Lebensdauer der ebenfalls in annähernd einem halben Schrau- Betriebsmittel wird dadurch erhöht oder es können, bei bengang, aber in entgegengesetzter Richtung gegebener Lebensdauer, schwächer dimensionierte und zur ersten Lichtbogenlaufschiene (24) zum von damit wirtschaftlichere Betriebsmittel eingesetzt werder Schaltstückanordnung abgelegenen Ende den. Die Kammer, in welcher der Lichtbogen brennt, ist der Zwischenwand (22) verläuft, so daß sich die 45 sehr kompakt ausgebildet, was eine gedrängte und da-Enden der Lichtbogenlaufschienen (24, 25) dort mit wirtschaftliche Bauweise des erfindungsgemäßen durch die Zwischenwand (22) getrennt gegen- Leistungsschalters ermöglicht.

   überliegen, und das Ende der zweiten Lichtbo- Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Er-