DE2624595A1

DE2624595A1 - Kontaktanordnung fuer druckgasschalter

Info

Publication number: DE2624595A1
Application number: DE19762624595
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Dr Ing Rolff; Heinz-Helmut Dr Ing Schramm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-05-28
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1977-12-01
Also published as: FR2353126B1; SU698560A3; CH616267A5; FR2353126A1; JPS52145778A; US4151391A; DE2624595C3; GB1558647A; NL7705002A; DE2624595B2; CS191194B2; IT1079235B; CA1078899A

Description

Kontaktanordnung für Druckgasschalter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktanordnung für Druckgasschalter mit einem rohrförmigen Kontaktstück und einem diesem axial zugeordneten Kontaktstück, zwischen denen beim Ausschalten unter Last ein Lichtbogen gezogen wird, der von einer Druckgasströmung beblasen wird, wobei das rohrförmige Kontaktstück stirnseitig einen Düsenkörper und in seinem Inneren einen Hohlzylinder aus ferromagnetischem Material aufweist.

Das Ausschaltvermögen eines Hochspannungs-Leistungsschalters unter den Bedingungen des Kleinmenkurzschlusses und des Abstandskurzschlusses ist um so größer, je höher der Widerstand des Lichtbogenkanals in der unmittelbaren zeitlichen Umgebung des Stromnulldurchganges ist. Im wesentlichen gibt es zwei Wege, um diesen Widerstand zu vergrößern. Der erste Weg besteht in einer intensiven Kühlung des Lichtbogens. Die Kühlung des Lichtbogens wird bei Druckgasschaltern durch die während des Ausschaltvorganges freigesetzte Druckgasströmung bewirkt. Hierbei wird der leitfähige Querschnitt des Lichtbogens verringert bzw. der Widerstand pro Längeneinheit des Lichtbogens erhöht. Der zweite Weg besteht darin, den Lichtbogen selbst zu verlängern. Eine derartige Lichtbogenverlängerung ist weitgehend von der Kontaktanordnung abhängig. Sie läßt sich z. B. durch den Einsatz von düsenförmigen Kontaktanordnungen erreichen, wobei unter dem Einfluß der Gasströmung die Lichtbogenfußpunkte (Brennflecke) in die Düsen'hineingetrieben werden. Diese Wirkung der düsenförmigen Kontaktstücke von Druckgasschaltern kann unterstützt werden durch im Innern der Kontaktstücke angeordnete Hohlzylinder aus ferromagnetische!!! Ma-

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terial. Diese Hohlzylinder- können so ausgebildet werden, daß eine elektromagnetische Kraft die Lichtbogenfußpunkte weiter in die Rohre hineintreibt und damit den Lichtbogen zusätzlich verlängert.

Wenn ein Lichtbogen im Verlauf der Ausschalthandlung durch die elektromagnetische Kraft in das Düseninnere eingetrieben ist, können jedoch Rückzündungen auftreten. Sie setzen die Lichtbogenfußpunkte sodann wieder auf die Düsenkanten zurück und können damit den eingeleiteten Löschvorgang beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktanordnung für Druckgasschalter der eingangs genannten Art anzugeben, mit der Rückzündungen zwischen der Lichtbogensäule und Engstellen der Düsenkörper bzw. Düsenkanten vermieden werden und auf diese "Weise das Ausschaltvermögen erhöht ist.

Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß der Hohlzylinder aus einer Mehrzahl von untereinander elektrisch isoliert angeordneten Blechscheibenringen besteht, die axial zum rohrförmigen Kontaktstück gestapelt sind.

Durch Anwendung der Erfindung ergibt sich folgende Yfirkungsweise:

Tritt eine Rückzündung zwischen der Lichtbogensäule und einer Engstelle des Düsenkörpers bzw. einer Düsenkante auf, so kann der Strom erst allmählich auf den neuen Verbindungsweg kommutieren. Die Geschwindigkeit des Übergehens vom ursprünglich längeren Strompfad auf den neuen verkürzten Strompfad wird nach dem Induktionsgesetz durch die Zeitkonstante ^ = ή bestimmt, wobei L die zwischen dem alten und neuen Strompfad befindliche Induktivität und R den Widerstand dieser Strecke darstellt. Je größer die Induktivität ist, desto mehr wird diese Kommutierung verzögert. Durch Anordnung eines lameliierten Hohlzylinders, dessen Blechscheibenringe vorteilhaft aus Dynamoblech bestehen, ergibt sich eine vergleichsweise große Induktivität des Strompfades. Dadurch wird in der kurzgeschlossenen Schleife eine treibende Spannung induziert, die den Stromfluß im ursprünglichen Pfad wiederherstellt. Der Lichtbogen wird dadurch im Innern des rohrförmigen

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Kontaktstückes, d. h. in seinem ursprünglichen Kanal, stabilisiert.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß in einfacher Weise die Induktivität erhöht ist, zumal der Einbau einer Induktivität, die als Spule oder Wicklung ausgebildet ist, in den Strompfad des einlaufenden Lichtbogens im allgemeinen nicht möglich ist. Die Blechscheibenringe sind, wie von geblechten Kernen von Transformatoren oder Paketen von Motoren bekannt, untereinander elektrisch isoliert.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sind die Blechscheibenringe mittels eines allen gemeinsamen Trägerrohres zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Diese Baueinheit kann im Innern des rohrförmigen Kontaktstückes mit Abstand von dessen Innenseite angeordnet sein. Es ist möglich, das Trägerrohr im Innern der Blechscheibenringe anzuordnen. Bei einer etwas anderen Ausführungsform nach der Erfindung weist das Trägerrohr einen vorspringenden Flansch auf, der gemeinsam mit dem Düsenkörper in das rohrförmige Kontaktstück eingepreßt ist. Dabei ergeben sich fertigungstechnische Vorteile, wenn die Baueinheit vom Düsenkörper getragen ist.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben.

Der in Fig. 1 dargestellte Leistungsschalter ist als Druckgasschalter ausgebildet. Er weist eine beispielsweise aus Porzellan bestehende Schaltkainmer 10 auf, die ein gasförmiges Isoliermittel,

z. B. Schwefelhexafluorid, aufnimmt. Im Innern 12 der Schaltkammer 10 sind zv/ei Kontaktstücke 1 angeordnet, die rohrförmig ausgebildet sind. Sie tragen an ihren freien, einander zugekehrten Stirnseiten eine zur Führung des Lichtbogens bestimmte Graphitelektrode 6. Die Graphitelektrode ist ringförmig, z. B. düsenförmig, gestaltet und dient zur Abfuhr der während der Lichtbogenbrenndauer entstehenden heißen Gase. Im Verlauf der Schalthandlung werden die Lichtbogenfußpunkte durch das Innere der Düsen in die rohrförmigen Kontaktstücke 1 hineingeleitet.

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Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich in der oberhalb der Mittellinie gezeichneten Position in der Sinschaltstellung und in der unterhalb der Mittellinie gezeichneten Position in der Ausschaltstellung. In der Einschaltstellung sind die beiden Kontaktstücke 1 durch ein überbrückungsschaltstück 11 miteinander elektrisch leitend verbunden. In der Ausschaltstellung ist die zwischen den beiden Kontaktstücken 1 gebildete Trennstrekke vom Überbrückungsschaltstück 11 freigegeben, das zuvor in Pfeilrichtung 13 bewegt wurde.

Die Kontaktstücke 1 sind, wie die Figuren 2 bis 4 zeigen, in ihrem Inneren mit einem Hohlzylinder 14 versehen, der aus einer Mehrzahl von untereinander elektrisch isoliert angeordneten Blechscheibenringen besteht, die axial zum rohrförmigen Kontaktstück gestapelt angeordnet sind. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Blechscheibenringe 14a des Hohlzylinders 14 mittels eines allen gemeinsamen äußeren Trägerrohres 15 elektrisch leitend verbunden und zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Es ergibt sich dadurch eine hohe wirksame Induktivität. Das Trägerrohr 15 weist einen vorspringenden Flansch 16 auf, der gemeinsam mit dem Düsenkörper 6 in das rchrförmige Kontaktstück 1 eingepreßt ist.

Eine ähnliche Ausführungsform ergibt sich aus Fig. 3. Der Unterschied dieser Ausführungsform besteht darin, daß das Trägerrohr im Innern des Hohlzylinders 14 angeordnet ist. Dies ist für eine dauerhafte Führung des Lichtbogens günstig. Im übrigen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei beiden Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 und 3 besteht das Trägerrohr aus Kupfer.

Die Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der Hohlzylinder 14 direkt in das Innere des rohrförmigen Kontaktstückes eingesetzt ist, während bei den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen die Baueinheiten im Innern des rohrförmigen KontaktStückes mit Abstand von dessen Innenseite angeordnet sind.

6 Ansprüche

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Leerseite

Claims

OPatentansOrüche - 2 b 4 4 0 >3 » Kontaktanordnung für Druckgasschalter mit einem rohrförmigen Kontaktstück und einem diesem axial zugeordneten Kontaktstück, zwischen denen beim Ausschalten unter Last ein Lichtbogen gezogen wird, der von einer Druckgasströmung beblasen wird, wobei das rohrförmige Kontaktstück stirnseitig einen Düsenkörper und in seinem Inneren einen Hohlzylinder aus ferromagnetiscliem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (14) aus einer Mehrzahl von untereinander elektrisch isoliert angeordneten Blechscheibenringen (14a) besteht, die axial zum rohrförmigen Kontaktstück (1) gestapelt sind.
2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechscheibenringe (14a) mittels eines allen gemeinsamen Trägerrohres (15) zu der Baueinheit zusammengefaßt sind.
3. Kontaktanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit im Innern des rohrförmigen KontaktStückes (1) mit Abstand von dessen Innenseiten angeordnet ist.
4. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerrohr (15) im Innern der Blechscheibenringe (14a) angeordnet ist.
5. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,

dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerrohr (15) einen vorspringenden Flansch (16) aufweist, der gemeinsam mit dem Düsenkörper (6) in das rohrförmige Kontaktstück (1) eingepreßt ist.
6. Kontaktanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit vom Düsenkörper (6) getragen ist.

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