DE2502743B2

DE2502743B2 - Kontaktsystem für Druckgasschalter

Info

Publication number: DE2502743B2
Application number: DE19752502743
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Dr.-Ing. 1000 Berlin Rolff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-01-21
Filing date: 1975-01-21
Publication date: 1979-01-04
Also published as: DE2502743A1; JPS579444B2; JPS5199267A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontaktsystem für Druckgasschalter, deren Sch.Jtstelle aus zwei zur Abfuhr von Schaltgasen .hohl ausgebildeten, gleichachsig angeordneten und mit Γ :hlitzen versehenen Kontaktstücken mit umlaufendem U-förmigen Querschnitt besteht, die in der Einschaltstellung elektrisch leitend verbunden sind und mit ihren geschlitzten Stirnseiten in der Ausschaltstellung eine Trennstrecke bilden, wobei jedes Kontaktstück einen Düsenkörper bildet und im Bereich der Schlitze mit lichtbogenbeständigem Isolierstoff gefüllt ist.

Aus der DE-OS 22 15 929 ist ein Kontaktsystem für Druckgasschalter dieser Art bekannt, bei der innerhalb *5 der Trennstrecke beim Ausschalten unter Last ein Lichtbogen gezogen wird, dem unabhängig von der Druckgasströmung, die während des Ausschaltvorganges in Gang gesetzt wird, unter dem Einfluß magnetischer Kräfte eine zusätzliche Beschleunigung, insbesondere für eine Rotationsbewegung, erteilt wird.

Die beim Kontaktsystem gemäß der DE-OS 22 15 929 den Kontaktstücken gegebene Form erzeugt ein magnetisches Feld in Richtung der Gasströmung derart, daß der Lichtbogen zusätzlich zur Gasströmung sowohl eine radiale als auch eine quer zur Gasströmung verlaufende Kraftkomponente erfährt, so daß auf diese Weise die während des Ausschaltvorganges in die Trennstrecke geführte Löschgasmenge besser ausgenutzt wird. Um die Gasströmung im Bereich der ^h" Stirnseiten der SchaltstUcke durch die vorgesehenen Schlitze nicht zu beeinträchtigen, sind die Schlitze mit einem lichtbogenbeständigen Isolierstoff ausgefüllt.

Aus den Unterlagen des deutschen Gebrauchsmusters 72 07 479 ist eine Anordnung zur Unterbrechung · > eines Lichtbogens bekannt, die düsenförmige Kontaktstücke mit geschlitzten Stirnseiten enthält. Die Schlitze können mit Isolierstoff gefüllt oder mit einem Material geringer elektrischer Leitfähigkeit versehen sein, Als Materialien sind die Werkstoffe Kupfer/Messing für die Kontaktstücke und Graphit für die die Schlitze ausfüllenden Körper in Betracht gezogen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktsystem der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem die Spannungsfestigkeit der Schaltstelle verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der lichtbogenbeständige Isolierstoff mit einem elektrisch leitenden Stoff in einer solchen Menge versetzt ist, daß die elektrische Leitfähigkeit des Isolierstoffes etwa tausendmal geringer ist als die des Kontaktstückmaterials.

Damit ist es möglich, eine zwar geringe Leitfähigkeit des lichtbogenbeständigen Isolierstoffes bereitzustellen, die jedoch ausreicht, den vergleichsweise kleinen kapazitiven Ladestrom des Kontaktsystems zu führen, und so eine kantenfreie Äquipotentialfläche auf der Düsenoberfläche gewährleistet.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht der lichtbogenbeständige Isolierstoff aus einem Gießharz, das als elektrisch leitenden Stoff pulverförmiges Graphit enthalten kann. Ein derartiger Zuschlagstoff ist besonders vorteilhaft bei Kontaktkörpern verwendbar, die aus Graphit bestehen, weil das die Leitfähigkeit beeinflussende Mengenverhältnis zwischen dem Graphitpulver und dem gießfähigen Isolierstoff in günstiger Weise auf das gegebene Kontaktsystem abgestimmt werden kann. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Beimengung des elektrisch leitenden Stoffes zum lichtbogenbeständigen Isolierstoff erwiesen, durch die dessen spezifischer Widerstand etwa tausendmal größer als der des Kontaktstückes ist.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt schematisch in einem Schnitt einen Druckgasschalter. In F i g. 2 ist schematisch ein Querschnitt des stirnseitigen Bereiches eines Kontaktstückes aus F i g. 1 dargestellt.

In der Fig. 1 ist das Konlaktsystem eines Druckgasschalters schematisch zum Teil im Schnitt dargestellt, der eine Schaltkammer 1 aulweist. Die Schaltkammer 1, die z. B. aus einem Prozellatirohr hergestellt sein kann, enthält im Innenraum 2 ein gasförmiges Lösch- und Isoliermittel, insbesondere Schwefelhexafluorid. Im Innenraum 2 stehen sich zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordnete Kontakilstücke 3 und 4 gegenüber, die mit ihren Stirnseiten 5 eine Trennstrecke 6 bilden. In der rechts der Mittellinie gezeichneten Einschaltposition sind die beiden Kontaktstücke 3 und 4 mittels eines Überbrückungsschaltstückes 7 elektrisch leitend miteinander verbunden, während sich der Schalter in der links der Mittellinie gezeichneten Position in der Ausschaltstellung befindet. In dieser Stellung gibt das Überbrükkungsschaltstück 7 die Trennstrecke 6 frei. Die Kontaktstücke 3 und 4 sind zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildet und weisen einen umlaufenden U-förmigen Querschnitt 8 auf. Beide Schaitstücke sind im Bereich der Stirnseite 5 mit Schlitzen 9 versehen, die das Stromdichtefeld der Löschdüsen so verändern, daß die Lorentzkraft die Strömungskräfte in großen Teilen des Lichtbogengebiets unterstützen. Damit ist ein schnelleres Einlaufen des Elogens in das Innere der Düsen auch bei geringerer Löschgasströmung zu erwarten, so daß sich insgesamt eine kürzere Löschzeit ergibt. Sofern der Druckgasschalter ein Blaskolbenschalter ist, bei dem der Antrieb für die beweglichen

Kontaktstücke auch die Löschgasströmung durch ein Kolben-Zylinder-System in Gang setzen muß, läßt sich bei gleichbleibender Löschzeit durch Anwendung der Erfindung die Antriebsenergie verringern.

Die F i g. 2 zeigt, daß die Schlitze 9 im Kontaktstück 3 oder 4 und zugleich auch der zwischen den Schenkeln des U-förmigen Querschnitts 8 der Kontaktstücke 3 oder 4 umfaßte Bereich mit einem lichtbogenbeständigen Isolierstoff 10 ausgefüllt sind. Zumindest im Bereich der Schlitze 9 ist der eingefüllte Isolierstoff 10 mit einem elektrisch leitenden Stoff versehen. Dadurch ist der lichtbogenbeständige Isolierstoff 10 zumindest im Bereich der Schlitze 9 leitfähig gemacht.

Der lichtbogenbeständige Isolierstoff 10 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Gießharz, das als Füllstoff pulverförmiges Graphit enthält. Das im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 gezeigte Kontaktstück ist zweiteilig ausgeführt. Es besteht aus einem Kupferrohr 11 und einem als Lichtbogenelektrode ausgebildeten Graphitkörper 12. Bevorzugt wird eine solche Füllstoffbeimengung zum lichtbogenbeständigen Isolierstoff 10 gewählt, daß sein spezifischer Widerstand etwa tausendmal größer ist als der des Graohitkörpers 12. Dadurch kann der Isolierstoff für den kleinen kapazitiven Ladestrom der Kontaktanordnung leitfähig genug gewählt werden, um eine kantenfreie Äquipoientialfläche auf der Oberfläche der vom Graphitkörper 12 gebildeten Düse zu gewährleisten.
Die im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 dargestellten Schlitze 9 können in an sich bekannter Weise tangential oder radial verlaufen (vgl. DE-OS 22 15 929 und DE-PS 12 12 617). Dementsprechend wirkt auf den Lichibogen entweder eine in Umfangsrichtung verlaufende Kraft-

lu komponente (Rotationsbewegung) oder eine radial nach innen gerichtete Kraftkomponente (Unterstützung der Löschgasströmung).

Ein bevorzugtes Beispiel für den mit einem elektrisch leitenden Stoff versetzten lichtbogenbeständigen Isolierstoffist:

100 Teile cycloaliphatische Epoxidharz

mit einer Epoxidzahl von etwa 0,5
35 Teile Bernsteinsäureanhydrid (Härter)
40 Teile eines reaktiven Weichmachers,

z. B. saure Ester der Bernsteinsäure
und RizinoIsäure(Cas'.>r-Oil)
2—S Teile Beschleuniger (z. B. Natnu nglykoiat)
100 Teile Graphit Feinpulver99,5-99,9

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kontaktsystem für Druckgasschalter, deren Schaltstelle aus zwei zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildeten, gleichachsig angeordneten und mit Schlitzen versehenen Kontaktstücken mit umlaufendem U-förmigen Querschnitt besteht, die in der Einschaltstellung elektrisch leitend verbunden sind und mit ihren geschlitzten Stirnseiten in der Ausschaltstellung eine Trennstrecke bilden, wobei jedes Kontaktstück einen Düsenkörper bildet und im Bereich der Schlitze mit lichtbogenbeständigem Isolierstoff gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtbogenbeständige Isolierstoff (10) mit einem elektrisch leitenden Stoff in einer solchen Menge versetzt ist, daß die elektrische Leitfähigkeit des Isolierstoffes etwa tausendmal geringer ist als die des Kontaktstückmaterials.

2. Kontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtbogenbeständige Isolierstoff<{T8) aus einem Gießharz besteht.

3. Kontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Stoff pulverförmiges Graphit ist

4. Kontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper (12) aus Graphit besteht.