DE2513242A1

DE2513242A1 - Lichtbogentrennelement zum anbau an elektrische schalter

Info

Publication number: DE2513242A1
Application number: DE19752513242
Authority: DE
Inventors: Alfred Ing Farkas; Erik Dipl Ing Kampe
Original assignee: Siemens AG Oesterreich
Current assignee: Siemens AG Oesterreich
Priority date: 1974-04-03
Filing date: 1975-03-25
Publication date: 1975-10-16
Also published as: ATA275474A; CH580864A5; AT356205B; DE2513242B2; GB1472036A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAET ÖSTEREEICH 2 1. MRZ. 1975

Erlangen, Werner-von-Siemens—Str. 50

Mein Zeichen:

VPA 74/9811 Nr/Po

Lichtbogentrennelement zum Anbau an elektrische

Schalter

Es wird die Priorität aus der österreichischen Patentanmeldung A 2754/74 vom 3.4.1974 beansprucht.

Die Erfindung betrifft ein Lichtbogentrennelement zum Anbau an elektrische Schalter oder Trennvorrichtungen mit Hörnerableitern. Es ist seit langem bekannt, Ausschalter für Hochspannungsfreileitungen als Hörnerschalter auszubilden, wobei der beim Abschalten zwischen den Hörnern auftretende Lichtbogen von den darüber befindlichen Teilen der Hörner aufgenommen wird, an denselben hochsteigt und erlischt. Der kleinste Abstand zwischen den beiden Hörnern wird so eingestellt, daß die normale Betriebsspannung nicht imstande ist, die Luftstrecke zu durchschlagen, daß jedoch bei einer größeren Spannung ein Überschlag erfolgt. Der dadurch auftretende Kurzschlußstrom kann beispielsweise durch einen induktionsfreien Dämpfungswiderstand innerhalb zulässiger Grenzen gehalten werden. Infolge wärme- und elektrodynamischer Wirkungen wird der Lichtbogen nach oben getrieben und verlängert sich dabei solange, bis er abreißt. Besteht die Überspannung weiter, dann kann eine neue Entladung einsetzen. Die im Lichtbogen umgesetzte elektrische Leistung kann je nach dem zu trennenden Stromkreis sehr hohe Werte annehmen. Es ist dadurch mit großem Verschleiß der Elektroden infolge ihres raschen Abbrandes zu rechnen, was besonders dann von kritischer Bedeutung ist, wenn es sich nicht um leicht zugängliche Einrichtungen, beispielsweise in Hochspannungsschaltanlagen handelt, sondern um etwa Hornüberspannungsableiter in elektrischen Freileitungen, vorzugsweise in der Oberleitung elektrischer Vollbahnsysteme.

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Man hat im Bereiche elektrischer Hochspannungsverteilungsanlagen bereits mit Erfolg die bekannten Expansionsschalter eingesetzte Es handelt sich bei diesen um öllose Leistungsschalter, die als Schaltflüssigkeit Wasser benützen. Dabei wird beim Öffnen der Kontakte etwas Wasser verdampft, in der Expansionskammer zunächst unter starken Druck gebracht und dann expandiert, wobei die Dampf- und Flüssigkeitsteilchen in den Lichtbogen geschleudert werden und dadurch eine Volumenkühlung herbeiführen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die eingangs erwähnten Nachteile von Hornüberspannungsableitern dadurch au umgehen, daß die bereits von den Expansionsschaltern her im Prinzip bekannte Injektion von !Fremdstoffen in den Bereich des Lichtbogens durch eine einfache, billige und jederzeit leicht anbringbare Hilfsvorrichtung bewirkt wird.

Die Erfindung besteht darin, daß das Lichtbogentrennelement rohrförmig ausgebildet ist und in seinem Inneren mit einem durch die Lichtbogenentladung freigesetzten und diese unterbrechenden verdampfungsfähigen Material gefüllt ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung werden die auf die Hörner aufgesetzten rohrförmigen Lichtbogentrennelemente mit Detonatoren gefüllt, die unter dem Einfluß des Lichtbogens zur Explosion gelangen. Da dabei entstehende Druckwelle führt zu einem Abreißen des Lichtbogens, wobei durch segmentierte Füllung der Hörner mit den genannten Detonationsstoffen eine wiederholte Zündung im Bereich des Möglichen liegt und nicht nach jeder einzelnen Bogenunterbrechung neue Detonatoren auf die Hörner aufgebracht werden müssen. Es ist im Sinne der Erfindung besonders vorteilhaft, beispielsweise Detonatoren mit Kunststoffen zu vermengen und das so entstandene Gasgemisch zur unterbrechung des Lichtbogens heranzuziehen. Ebenso ist es möglich, auf Detonatoren zur Gänze zu verzichten und lediglich die Wärme des Lichtbogens zur Ver-

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dampfung der Füllung der Trennelemente, die in diesem Fall aus reinem Kunststoff bestehen kann, heranzuziehen.

Die nach der Erfindung hergestellten Lichtbogentrennelemente können für Betriebsspannungen bis in den Hochstspannungsbereich eingesetzt werden und sind in der Lage, Lichfbogenleistungen bis zu mehreren 1000 kW ohne Schwierigkeiten betriebsmäßig wiederholt zu unterbrechen. Es ist darauf zu achten, daß nach mehrmaligem Zünden die Lichtbogentrennelemente ausgetauscht werden, was in der technischen Prxis einfach dadurch zu bewerkstelligen ist, daß mittels isolierender Führungsstangen neue Lichtbogentrennelemente auf die Hörner aufgeschoben werden und die abgebrannten von diesem abgehoben werden.

Zur Herstellung der Lichtbogentrennelemente kann auf einfache Weise gewöhnliches Blech, beispielsweise Eisenblech verwendet werden, welches mit einer der hinlänglich bekannten Techniken zu einem rohrförmigen Stab gerollt wird, wobei vorteilhafterweise ein in der Längsrichtung des Rohres verlaufender Schlitz freigelassen wird. Bei der Zündung der Einrichtung treten die zur Unterbrechung des Lichtbogens erforderlichen Gasmengen durch diese Öffnung senkrecht zur Rohr-, achse, also in radialer Richtung aus. Aus Sicherheitsgründen ist darauf Bedacht zu nehmen, daß die verwendeten- Kunststoffe nicht nachglimmen.

Ein erfindungsgemäßes Lichtbogentrennelement ist in der Zeichnung dargestellt. In Fig. 1 bedeutet darin 1 jenen Teil des Homes, der von dem Trennelement überdeckt wird, 2 die aus Eisenblech gebildete Hülle des gerollten Trennelementes und 3 die in diesem angeordnete zur Bogenlöschung verwendete Füllung. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trennelemantes wiedergegeben. Es ist hier die Hülle wieder mit 2, die Füllung mit 3 und der sich in Längsrichtung erstreckende, zum Gasaustritt dienende Schlitz mit 4 "bezeichnet.

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Claims

- 4 Patentansprüche 21. MRZ. 1975 VPA 74/9811

1.} Lichfbogentrennelement zum Anbau an elektrische Schalter oder Trennvorrichtungen mit Hörnera"bleitern, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichfbogentrennelement rohrförmig ausgebildet ist und in seinem Inneren mit einem durch die Lichtbogenentladung freigesetzten und diese unterbrechenden verdampfungsfähigen Material gefüllt ist.

2. Lichtbogentrennelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des rohrförmigen Lichtbogentrennelementes in Richtung seiner Längsachse mit einer zumindest den Bereich des verdampfungsfähigen Materials überdeckenden schlitzförmigen Öffnung versehen ist.

3. Lichtbogentrennelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verdampfungsfähige Material ein Kunststoff ist.

4. Lichtbogentrennelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verdampfungsfähige Material aus Kunststoff und einer detonationsfähigen Beimengung besteht.

5. Lichtbogentrennelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als verdampfungsfähiges Material ein detonierender Stoff vorgesehen ist.

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