DE2642693A1

DE2642693A1 - Hochspannungs-leistungsschalter fuer freiluftaufstellung

Info

Publication number: DE2642693A1
Application number: DE19762642693
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr Ing Bitsch; Heiner Marin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-09-20
Filing date: 1976-09-20
Publication date: 1978-03-23
Also published as: JPS5337865A

Description

HochssennunZs-Leist-unmsschalter für FreiluPtaufstellunz
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Leistungsschalter für Freiluftaufstellung mit einer Kontaktanordnung, die mindestens ein zur Abfuhr von Schaltgas hohl ausgebildetes Kontaktstück und ein davon trennbares zweites Kontaktstück aufweist, und mit einer im Bereich der Kontaktanordnung unter Druck stehenden Löschgasmenge, die beim Ausschalten über das hohl ausgebildete Kontaktstück in einen Auffangraum niedrigen Druckes strömt, wobei der Auffangraum mit dem übrigen unter niedrigem Druck stehenden Volumen des Löschgases verbunden ist.
Derartige Hochsparmungs-Leistungrsschalter haben, unabhängig von der Art, wie der Druck der Löschgasmenge erzeugt wird, eine die Kontaktanordnung aufnehmende hohlzylindrische Schaltkammer aus Porzellan, die auf ihrer einen Seite mit einem Antriebsgehäuse verbunden und auf der freien Stirnseite mit einem metallischen, die Anschlußstücke des Schalters bildenden Kappe versehen ist.
Zwischen der Kappe und dem damit elektrisch leitend verbundenen Kontaktstück liegt der Auffangraum, in den beim Auftreten eines Lichtbogens heiße Schaltgase gelangen, Aus Platz- und Gewichtsersparnisgründen ist man bestrebt, das Auffangvolumen gering zu halten. Hierbei ergeben sich jedoch dann Schwierigkeiten, wenn der Leistungsschalter höhere Leistungen schalten soll und daner einen vergleichsweise kräftigen Strahl des Lichtbogenplasmas in den Auffangraum treibt. Der bei kleinen Auffangraumvolumina hierdurch auftretende Staudruck könnte, nicht zuletzt durch Reflexionen der Druckstoßwelle, die Löscheigenschaften des Schalters beeinträchtigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem ohne nennenswerte Erhöhung des Platzbedarfs die Wirksamkeit des Auffangraumes gesteiert und damit die Löscheigenschaften des Schalters verbessert sind.
Nach der Erfindung wird dies gelöst durch einen zusätzlichen, von freier Luft umgebenen Nebenweg zwischen dem Auffangraum und dem Niederdruckvolumen mit einem Querschnitt, der ein Mehrfaches des Querschnittes des hohlen Kontaktstückes beträgt.
Der Nebenweg führt das Lichtbogenplasma in einem so breiten Pfad, daß sich die Möglichkeit ergibt, Reflexionen im Abströmkanal für die Schaltgase zu verhindern. Es ist sogar möglich, bei vorgege.
benem Löschmittel und aufgrund der in diesem Medium bei vorbestimmten Druck- und Temperaturwerten bekannten Schallgeschwindigkeit den Abströmkanal in seiner Länge so zu dimensionieren, d. h.
akustisch derart abzustimmen, daß eine Reflexion erst nach dem Erlöschen eines Lichtbogens mit maximaler Brenndauer an der geöffnete Trennstrecke auftritt.
Der Nebenweg kann vorteilhaft einen hohlzylindrisch ausgebildeten Isolierkörper enthalten. Der Isolierkörper liegt der Trennstrecke hierbei parallel. Da er von Freiluft umgeben ist, besteht die Möglichkeit, die heißen Schaltgasetwirksam zu kühlen, was für eine rasche Regenerierung des Löschmittels vorteilhaft ist.
Sofern der Nebenweg einen hohlzylindrisch ausgebildeten Widerstandskörper enthält, kann dieser W erstandskörper als Ein- oder Ausschaltwiderstand herangezogen werden der über entsprechende Zusatzkontaktvorrichtungen mit der Trennstrecke elektrisch gekoppelt ist. Bei einem derartigen Hochspannungs-Leistungsschalter ergibt sich keine Erhöhung des Gewichts.
Die gleichen Vorteile lassen sich erzielen, wenn der Nebenweg einen hohlzylindrisch ausgebildeten Steuerkondensator enthält.
Die Erfindung ist sowohl für Blaskolbenschalter als auch für Druckkammer- oder andere Druckgasschalter wendbar, wenn die Schaltleistungen gesteigert werden sollen, ohne daß dafür die Bauform des Schaltgerätes wesentlich verändert werden soll.
Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Hochspannungs-Leistungsschalters nach der Erfindung beschrieben.
Die Figur zeigt einen schnitt durch einen Teil eines Hochspannungs-Leistungsschalters 1 für Freiluftaufstellung mit allen zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teilen. Die für die Funktion des Schalters erforderlichen Stützisolatoren, die die Schaltstrecken gegenüber Erde Isolieren, sowie der auf Erdpotential liegende Antrieb sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Der Schalter 1 weist eine Schaltkammer 2 auf, die aus Porzellan besteht und in ihrem Innenraum 3 eine Kontaktanordnung 4 enthält, die von einem gasförmigen Lösch- und Isoliermittel, insbesondere SF6, umgeben ist. Die Kontaktanordnung 4 weist zwei zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildete Kontaktstücke 5 und 6 auf, die in der Einschaltstelung von einem Überbrückungsschaltstück 7 elektrisch leitend überbrückt sind. In der dargestellten Position nimmt die Kontaktanordnung die Ausschaltposition ein. Im Bereich der Kontaktanordnung 4 wird beim Ausschalten von einem aus einem feststehenden Kolben 8 und einem mit dem Uberbrückungsschaltstück 7 gemeinsam bewegbaren Zylinder 9 Löschgas unter Druck gesetzt, das den zwischen den Kontaktstücken 5 und 6 gezogenen Lichtbogen bebläst und ihn in das Innere der Kontaktstücke 5 und 6 eintreibt.
Das Kontaktstück 5 führt die Schaltgase in einen Auffangraum 10 niedrigen Druckes, der über Öffnungen 11 mit dem übrigen, unter niedrigem Druck stehenden Innenraum 3 verbunden ist, so da-ß sich nach erfolgter Abschaltung ein Ausgleich des Druckes innerhalb der Schaltkammer 2 ergeben kann.
Der Auffangraum in'mündet in einem Umlenlcungskanal 12a der zu einem Nebenweg 12 führt. Der Nebenweg, der im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem hohlzylindrischen Isolierkörper 13 begrenzt wird, ist zwischen dem Auffangraum 10 und dem übrigen Niederdruckvolumen 14 mit einem Querschnitt angeordnet, der ein Mehrfaches des Querschnittes des hohlen Kontaktstückes 5 beträgt.
Der Isolierkörper 13 kann einen Widerstand tragen, der als Ein-oder Ausschaltwiderstand geschaltet wird. Er kann aber auch das tragende Bauteil eines Steuerkondensators sein, der parallel zu den Kontakt stücken 5, 6 angeordnet ist.
Die Länge des aus den Umlenkungskanal l2a und dem Isolierkörper 13 12 bestehenden Nebenazeges/kann so gewählt werden, daß sich eine akustische Abstimmung ergibt. Diese akustische Abstimmung kann bei vorgegebenen Druck- und Temperaturwerten des Schwefelhexafluorids zu einer Unterdrückung von Druckwellenreflexionen während der Lichtbogenbrenndauer führen. Auf diese Weise lassen sich die Löscheigenschaften begünstigen.
1 Figur 4 Ansprüche Leerseite

Claims

t Patentansprüche 1 Hochspannungs-Leistungsschalter für Freiluftaufstellung mit einer Kontaktanordnung, die mindestens ein zur Abfuhr von Schaltgas hohl ausgebildetes Kontaktstück und ein davon trennbares zweites Kontaktstück aufweist} und mit einer im Bereich der Kontaktanordnung unter Druck stehenden Löschgasmenge, die beim Ausschalten über das hohl ausgebildete Kontakt stück in einen Auffangraum niedrigen Druckes strömt, wobei der Auffangraum mit dem übrigen unter niedrigem Druck stehenden Volumen des Löschgases in Verbindung steht, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen, von freier Luft umgebenen Nebenweg (12) zwischen dem Auffangraum (70) und dem Niederdruckvolumen (14) mit einem Querschnitt, der ein Mehrfaches des Querschnittes des hohlen Kontaktstückes (5) beträgt.
2. Hochspannungs-Leistungsschalter nach ,Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenweg (12) einen hohlzylindrisch ausgebildeten Isolierkörper (13) enthält.
3. Hochspannur,gs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenweg (12) einen hohlzylindrisch ausgebildeten Widerstandskörper enthält.
4. Hochspannungs-Leistungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenweg (12) einen hohlzylindrisch ausgebildeten Steuerkondensator enthält.