DE2626245C3

DE2626245C3 - Kontaktanordnung für Druckgasschalter

Info

Publication number: DE2626245C3
Application number: DE2626245A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Dr.-Ing. 1000 Berlin Rolff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-06-10
Filing date: 1976-06-10
Publication date: 1982-12-09
Also published as: IT1084106B; CH614310A5; JPS5310867A; SE7706386L; FR2354624A1; DE2626245B2; US4160140A; FR2354624B1; DE2626245A1; GB1558650A; NL7702908A

Description

Verlauf der Schaltbehandlung werden die Lichtbogenfußpunkte (Brennflecke) durch das Innere der Düsen in die rohrförmigen Kontaktstücke 1 hineingeleitet.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befindet sich der Schalter in der oberhalb «3er Mittellinie gezeichneten Position in der Einschaltstellung und in der unterhalb der Mittellinie gezeichneten Position in der Ausschaltstellung. In der Einschaitstellung sind die beiden Kontaktstücke 1 durch ein Überbrückungsschaltstück 11 miteinander elektrisch leitend verbunden, ic In der Ausschaltstellung ist die zwischen den beiden Kontaktstücken 1 gebildete Trennstrecke vom Überbrückungsschaltstück 11 freigegeben, das zuvor in Pfeilrichtung 13 bewegt wurde.

Die Kontaktstücke 1 sind, wie die F i g. 2 und 3 zeigen, mit Lichtbogenelektroden 6 ausgestattet, die düsenförmig ausgebildet sind und einen umlaufenden U-förmigen Querschnitt aufweisen. Im Inneren der Lichtbogene'ektroden 6 ist dadurch ein Ringraum 7 geschaffen, der zur Aufnahme eines Ringkörpers 8 aus ferromagnetischem Material bestimmt ist. Dieser Ringkörper 8 ist damit zwischen den Schenkeln 9a und 9b des U formigen Querschnitts angeordnet

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Ringkörper 8 aus einer Mehrzahl von gestapelten, untereinander elektrisch isolierten Blechscheibenringen 8a, die aus Dynamoblech gefertigt sind. Damit ergibt sich ein ringförmiger ferromagnetischer Kern, der auf einen zwischen den Lichtbogenelektroden 6 brennenden Lichtbogen 14 in folgender Weise einwirkt:

Der Lichtbogen 14 magnetisiert mit dem ihm eigenen Magnetfeld den Ringkörper 8 aus ferromagnetischem Material auf. Durch diese Magnetisierung wird am Ort des Bogens 14 eine Induktion B erzeugt, die aufgrund der Stromdichte j des Bogens 14 eine zur Düsenachse hin gerichtete magnetische Kraft j χ B zur Folge hat. Unter der Wirkung dieser magnetischen Kraft wird das Einlaufen des Lichtbogens in das Innere der Kontaktstücke 1 beschleunigt; damit wird zugleich auch eine schnelle Verlängerung des Lichtbogens bewirkt, und es ergibt sich die beabsichtigte Steigerung der Ausschaltleistung.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, besteht der Ringkörper 8 abweichend von dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel aus Ferrit. In beiden Ausführungsbeispielen ist jedoch die auf den Lichtbogen einwirkende magnetische Beblasung gleichartig. In beiden Ausfühningsbeispielen kann ferner der Ringkörper 8 unter Zwischenlage eines Kunststoffmaterials in der Lichtbpgenelektrpde 6 angeordnet sein. Das Kunststoffmaterial kann ein Gießharz sein oder aus PTFE bestehen; es ist möglich, den Ringkörper aus ferromagnetischem Material in den Ringraum 7 der Lichtbogenelektrode 6 einzukleben.

In allen Fällen muß der Ringkörper 8 gegenüber der Lichtbogenelektrode 6 so elektrisch isoliert sein, daß die Schleifenwirkung der Schenkel 9a und 9b erhalten bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kontaktanordnung für Druckgasschalter mit einer düsenförmigen Lichtbogenelektrode, in deren Inneres der Lichtbogen im Verlauf der Ausschalthandlung einläuft, wobei die Wandung der Lichtbogenelektrode einen U-förmigen Querschnitt aufweist und in dem zwischen den Schenkeln des U-förmigen Querschnitts gebildeten Hohlraum Isoliermaterial sowie ein Ringkörper aus einem vom Magnetfeld des Lichtbogens magnetisierbaren, ferromagnetischen Material angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der eine zur Düsenachse hin gerichtete Kraft bewirkende Ringkörper (0) elektrisch isoliert im Hohlraum angeordnet ist

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (8) aus Ferrit besteht (F i g. 3).

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (8) aus einer Mehrzahl von gestapelten, untereinander elektrisch isolierten Blechscheibenringen (Sa) gebildet ist (F ig. 2).

4. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (8) unter Zwischenlage eines Kunststoffmaterials in der Lichtbogenelektrode (6) angeordnet ist.

5. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (8) aus einem Dynamoblech-Band gewickelt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktanordnung für Druckgasschalter mit einer düsenförmigen Lichtbogenelektrode, in deren Inneres der Lichtbogen im Verlauf der Ausschalthandlung einläuft, wobei die Wandung der Lichtbogenelektrode euien U-förmigen Querschnitt aufweist und in dem zwischen den Schenkeln des U-förmigen Querschnitts gebildeten Hohlraum Isoliermaterial sowie ein Ringkörper aus einem vom Magnetfeld des Lichtbogens magnetisierbaren, ferromagnetischen Material angeordnet ist.

Eine Kontaktanordnung dieser Art ist durch die DE-OS 22 21 631 bekanntgeworden. Dabei nimmt der ferromagnetische Körper den Hohlraum zwischen den Schenkeln der Lichtbogenelektrode zusammen mit einem weiteren, nichtmetallischen Körper ein. Der ferromagnetische Körper hat seine Eigenschaften aufgrund der Zusammensetzung aus einer Eisen-Nickeloder Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung, die weitgehend die gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie das Material der Lichtbogenelektrode aufweist. Auf den Lichtbogen hat der ferromagnetische Körper jedoch wegen seiner Anordnung und Dimensionierung keinen nennenswerten Einfluß.

Die bekannte Kontaktanordnung verhält sich daher ähnlich wie die Düsenanordnung nach der DE-PS 12 12 617, bei der gleichfalls eine den Lichtbogenstrom führende Schleife gebildet.wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kontaktanordnung der eingangs genannten Art die auf den Lichtbogen im Sinne einer Verlängerung des Strompfades des Lichtbogens wirkende Kraft zu steigern und damit die Ausschaltleistung bei Hochspan-

nungs-Leistungsschaltern zu erhöhen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der eine zur Düsenachse hin gerichtete Kraft bewirkende Ringkörper elektrisch isoliert im Hohlraum angeordnet ist.

Durch Anwendung der Erfindung ergibt sich folgende Wirkungsweise. Mit Hilfe der düsenförmigen Lichtbogenelektrode kann die Kontaktanordnung so gestaltet werden, daß der zwischen zwei Lichtbogenelektroden im Verlauf der Ausschalthandlung gezogene Lichtbogen von einer einsetzenden Druckgasströmung intensiv gekühlt wird, so daß der leitfähige Querschnitt des Lichtbogens verringert bzw. der Widerstand pro Längeneinheit des Lichtbogens erhöht wird. Zusätzlich läßt sich eine im Sinne einer Verbesserung des Ausschaltvermögens wirksame Lichtbogenverlängerung durch den Ringkörper aus ferromagnetischem Material dadurch erzielen, daß die magnetische Blaswirkung verstärkt wird. Dadurch wird der Lichtbogen in das Innere der düsenförmigen Lichtbogenelektrode eingetrieben. Das ferromagnetische Material wird durch das Magnetfeld des Lichtbogens aufmagnetisiert, d. h., es wird ein Nordpol und ein Südpol gebildet Diese •Magnetisierung der in der düsenförmigen Lichtbogenelektrode angeordneten Ferromagnetica erzeugt am Ort des Bogens eine Induktion, die eine zur Düsenachse hin gerichtete magnetische Kraft zur Folge hat.

Diese Unterstützung der bogentreibenden Wirkung der bei der Ausschalthandlung einsetzenden Löschgasströmung ist besonders bei Schaltern mit größerem Abstand zwischen den Düsen, z. B. bei Leistungsschaltern für 220 kV, geeignet.

Aus der DE-PS 5 29 639 ist es zwar bekannt, bei Überstromschaltern, Überspannungsableitern od. dgl. Hörnerelektroden mit einem Mantel aus magnetischem Material zu umgeben, das an der magnetischen Beblasung des Lichtbogens des Hörnerschalters teilnimmt. In dieser Patentschrift ist jedoch über die Anordnung des ferromagnetischen Materials in einer Kontaktanordnung für Druckgasschalter nichts offenbart.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Ringkörper aus Ferrit bestehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, einen aus Dynamoblech-Band gewickelten Ringkern einzusetzen.

Es ist ferner ebenso vorteilhaft möglich, den Ringkörper aus einer Mehrzahl von gestapelten, untereinander elektrisch isolierten Blechscheibenringen, vorzugsweise aus Dynamoblech, zu bilden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ringkörper unter Zwischenlage eines Kunststoffmaterials in der Lichtbogenelektrode angeordnet. Als Kunststoffmaterial kommt z. B. PTFE-Band in Betracht.

Anhand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Kontaktanordnung für Druckgasschalter nach der Erfindung beschrieben.

Der in F i g. 1 dargestellte Leistungsschalter ist als Druckgasschalter ausgebildet. Er weist eine beispielsweise aus Porzellan bestehende Schaltkammer 10 auf, die ein gasförmiges Isoliermittel, z. B. Schwefelhexafluorid, aufnimmt. Im Inneren 12 der Schaltkammer 10 sind zwei Kontaktstücke 1 angeordnet, die rohrförmig ausgebildet sind. Sie tragen an ihren freien, einander zugekehrten Stirnseiten eine zur Führung des Lichtbogens bestimmte Lichtbogenelektrode 6 aus Graphit. Die Lichtbogenelektrode 6 ist ringförmig, z. B. düsenförmig, gestaltet und dient zur Abfuhr der während der Lichtbogenbrenndauer entstehenden heißen Gase. Im