DE2513242B2 - Lichtbogentrennelement zum Anbau an elektrische Schalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lichtbogentrennelement zum Anbau an elektrische Schalter oder Trennvorrichtungen mit Hörnerableitern, das mit einem durch die Lichtbogenentladung freigesetzten und diese unterbrechenden verdampfungsfähigem Material gefüllt ist

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 :tu durchschlagen, daß jedoch bei einer größeren Spannung ein Überschlag erfolgt Der dadurch auftretende Kurzschlußstrom kann beispielsweise durch einen induktionsfreien Dämpfungswiderstand innerhalb zulassiger 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 ;mi trennenden Stromkreis sehr hohe Werte annehmen. Es ist dadurch mit großem Verschleiß der Elektroden infolge ihres raschen Abbrandes zu rechnen, weis 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.

Durch die US-PS 18 17 984 ist eine Lichtbogenlöscheinrichtung, insbesondere an Isolatorketten von Hochspannungsleitungen bekannt, bei der am Ende einer Elektrode oder eines Horns bzw. in der Lichtbogen-Strecke ein Lichtbogentrennelement angeordnet is:t. Dieses Lichtbogentrennelement besteht aus einem mit einem verdampfungsfähigen Lichtbogenlöschmittel gefüllten Gehäuse, durch das ein schmelzbarer Leiter geführt ist und dessen Boden ebenfalls aus einem leicht schmelzbaren Leitermaterial gebildet ist. Am Deckel des Gehäuses ist eine Befestigungslasche zum Anbringen des Lichtbogenlrennelements an einem Horn vorgesehen. Entsteht ein Lichtbogen, so schmilzt der im Behälter angeordnete Leiter sowie der Boden und das verdampfende Löschmittel bringt den Lichtbogen zum Erlöschen.

Aus der DE-PS 7 43 973 ist ein elektrischer Stromunterbrecher bekannt, bei dem die beiden Schaltkontakte in einer Schlitzdüse eines Druckmittels angeordnet sind, wobei die Schlitzdüse eine gasabgebende Wandung besitzt

Im Bereiche elektrischer Hochspannungsverteilungsanlagen. hat man mit Erfolg die bekannten Expansionsschalter eingesetzt 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.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lichtbogentrennelement zu schaffen, bei dem die bereits von den Schaltern her im Prinzip bekannte Injektion von Fremdstoffen in dem Bereich des Lichtbogens durch eine einfache, billig und jederzeit leicht anbringbare Vorrichtung bewirkt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Mantelfläche des Lichtbogentrennelements rohrförmig

r> ausgebildet und in seiner Längsachse mit einer schlitzförmigen öffnung versehen ist und daß das Innere des rohrförmigen Lichtbogentrennelements mit einer detonationsfähigen oder detonationsfähige Beimengungen enthaltenden Stoff, insbesondere Kunststoff

κι gefüllt ist

Auf diese Weise wird eine starke Verwirbelung des verdampften Materials und damit eine längere Verweilzeit im Bereich des Kathoden- bzw. Anoden-Falles erzielt Dadurch kommt gegenüber den bekannten

<"» Ausführungen eine beachtliche Erhöhung des Löscheffektes bei geringem Aufwand an Verdampfungsmaterial zustande. Dies wird durch die Verwendung detonationsfähiger Beimengungen bzw. eines Materials aus detonationsfähigem Stoff noch unterstützt Die unter

4() dem Einfluß des Lichtbogens zur Explosion gelangenden Beimengungen erzeugen eine Druckwelle, die zu einem Abreißen des Lichtbogens führt, wobei durch segmentierte Füllung der Hörner mit den genannten Detonationsstoffen eine wiederholte Zündung im

■π Bereich des Möglichen liegt und nicht nach jeder einzelnen Bogenunterbrechung neue Detonatoren auf die Hörner aufgebracht werden müssen.

Durch die GB-PS 3 68 645 ist es zwar bekannt, die beiden Hörner einer Lichtbogentrennvorrichtung an

">" drei Seiten von einem U-förmigen isolierten Mantel aus magnetischem Material so zu umgeben, daß ein offener Kanal frei bleibt Dadurch bildet sich im Kanal zwischen den U-förmigen Schenkeln ein starkes Feld aus, das den Lichtbogen auch bei äußeren Einwirkungen wie Wind

Vi u. dgl. nach oben treibt und zum Erlöschen bringt. Ein verdampfungsfähiges Material wird bei dieser bekannten Ausführung aber nicht verwendet Auch dient die bekannte schlitzförmige öffnung mit den schenkeiförmigen Mantelteilen einem anderen Zweck, nämlich

«ι dazu, ein starkes Feld auszubilden und auf diese Weise den Lichtbogen nach oben zu treiben.

Die nach der Erfindung hergestellten Lichtbogentrennelemente können für Betriebsspannungen bis in den Höchstspannungsbereich eingesetzt werden und

»^r> sind in der Lage, Lichtbogenleistungen bis zu mehreren 1000 kW ohne Schwierigkeiten betriebsmäßig wiederholt zu unterbrechen. Es ist darauf zu achten, daß nach mehrmaligem Zünden die Lichibogentrenneiemerue

ausgetauscht werden, was in der technischen Praxis einfach dadurch zu bewerkstelligen ist, daß mittels isolierender Führungsstangen neue Lichtbogentrennelemente auf die Hörner aufgeschoben werden und die abgebrannten von diesem abgehoben worden.

Zur Herstellung der Lichtbogentrennelemente kann auf einfach 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 öffnungen senkrecht zur Rohrachse, also in radialer Richtung aus. Aus Sicher-

heitsgrfinden ist darauf Bedacht zu nehmen, daß die verwendeten Kunststoffe nicht nachglimmen.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen lichtLogentrenneiements ist in der Zeichnung dargestellt

In F i g. 1 bedeutet darin 1 jenen Teil eines Horns, der von einem Trennelement überdeckt wird, 2 die aus Eisenblech gebildete Hülle des gerollten Trennelementes und 3 die in diesem angeordnete zur Lichtbogenlöschung verwendete Füllung.

In F i g. 2 ist eine Seitenansicht und eine Draufsicht des Lichtbogentrennelementes wiedergegeben. Es ist hier die Hülle wieder mit 2, die Füllung mit 3 und der sich in Längsrichtung erstreckende, zum Gasaustritt dienende Schütz mit 4 bezeichnet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Lichtbogentrennelement zum Anbau an elektrische Schalter oder Trennvorrichtungen mit Hörnerableitern, das mit einem durch die Lichtbogenentladung freigesetzten und diese unterbrechenden verdampfungsfähigem Material gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des Lichtbogentrennelements rohrförmig ausgebildet und in seiner Längsachse mit einer schlitzförmigen öffnung versehen ist, dessen Inneres mit einem detonationsfähigem oder detonationsfähige Beimengungen enthaltenden Stoff, insbesondere Kunststoff, gefüllt ist

2. Lichtbogentrennelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es auf die Hörnerableiter .aufschiebbar ausgebildet ist