DE2647643C2

DE2647643C2 - Druckgasschalter

Info

Publication number: DE2647643C2
Application number: DE19762647643
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr.rer.nat. 8520 Erlangen Ruffer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-10-19
Filing date: 1976-10-19
Publication date: 1981-10-15
Also published as: JPS5351475A; DE2647643A1

Description

Das Hauptpatent 24 38 017 bezieht sich auf einen Druckgasschalter mit zwei Kontaktstücken, von denen mindestens eines zur Abfuhr der Schaltgase hohl ausgebildet ist, und mit einer aus Kolben und Zylinder bestehenden, durch eine Relativbewegung zwischen diesen eine Löschgasströmung erzeugenden Blaseinrichtung. Um den zwischen den Kontakten im Verlauf einer Ausschalthandlung gezogenen Lichtbogen in seiner Lage zu stabilisieren, ohne den Verbrauch an Druckgas zu steigern, wird gemäß dem Hauptpatent vorgeschlagen, im Zuge der Löschgasströmung ein mantelseitig gelochtes Isolierstoffrohr anzuordnen, das während der Löschphase den Lichtbogenbrennraum unmittelbar umschließt und mit dem beweglichen Teil der Blaseinrichtung gekoppelt ist.

Damit wird die auf den Lichtbogen einwirkende Gasströmung in mehrere einzelne Gasströme unterteilt, so daß sich eine turbulente Strömung des Lichtbogens ergibt. Mit der turbulenten Strömung werden das Düseneinlaufgebiet der Kontaktstücke und das Staugebiet versorgt. Die gesamte Lichtbogensäule wird somit turbulent gekühlt, und man erhält eine schnellere dielektrische Verfestigung.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe

zugrunde, den Schalter nach dem Hauptpatent im Bereich des Isolierstoffrohres so auszubilden, daß sich eine günstige Potential- und Feldstärkeverteilung zwischen den geöffneten Kontakten ergibt.

Dies wird bei einem Druckgasschalter der eingangs genannten Art mit einem im Zuge der·Löschgasströmung angeordneten, mantelseitig mit Durchtrittsöffnungen versehenen Isolierstoffrohr dadurch gelöst, daß

ίο die Durchtrittsöffnungen von azimutal zum Isolierstoff rohr verlaufenden Schlitzen gebildet und an ihren Enden durch schmale Stege voneinander getrennt sind, die azimutal gegeneinander versetzt sind.

Die Breite der Schlitze kann in der Nähe der Enden des Isolierstoffrohres vorzugsweise größer gewählt werden als in der Mitte des Isolierstoffrohres. In einigen Fällen erweist es sich als vorteilhaft, die Länge der Schlitze größer als die Umfangslänge des Rohres zu wählen und die Schlitze so anzuordnen, daß sie eine Schraubenlinie zur Achse des Isolierstoffrohres bilden. Mit dieser Gestaltung des Isolierstoffrohres können Wege für Kriechströme wesentlich verlängert und die dielektrische Festigkeit einer durch den Abstand der Kontaktstücke bestimmten Schaltstrecke entsprechend erhöht werden. Bei gleichbleibendem Abstand zwischen den Kontaktstücken kann vorteilhaft die Nennspannung erhöht werden.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung mit Ausführungsbeispielen beschrieben und die Wirkungsweise erläutert. In

F i g. 1 ist das Kontaktsystem eines Druckgasschalters mit einem Isolierstoffrohr schematisch gezeichnet. Die Fig.2 zeigt eine etwas andere Ausführungsform des Isolierstoffrohres.

Das Kontaktsystem des Druckgasschalters weist ein Isolierstoffrohr 30 auf, das im Verlauf der Ausschaltbewegung zweier Kontaktstücke 3 und 4, die zur Abführung der Schaltgase hohl ausgebildet und an ihren axial einander gegenüberliegenden Stirnseiten düsenförmig gestaltet sind, den Raum eines durch die Ausschaltbewegung gebildeten und in der Figur nicht dargestellten Lichtbogens unmittelbar umgibt. Das Isolierstoff: ohr 30 ist im Zuge der Druckgasströmung angeordnet, die ihrerseits durch das Ausnehmungen aufweisende Isolierstoffrohr 30 in eine turbulente Strömung verwandelt wird. Als Druckgas kann vorzugsweise Schwefelhexafluorid (SFe) verwendet werden. Durch die turbulente Druckgass'römung wird die Abfuhr der im Lichtbogen umgesetzten Leistung im Vergleich zu einer laminaren Strömung vervielfacht. Das Isolierstoffrohr 30 ist mit dem beweglichen Zylinder 20 einer Blaseinrichtung gekoppelt. In der Ausschaltstellung befinden sich der Blaszylinder 20 und das Isolierstoffrohr 30 in einer das Kontaktstück 4 umgebenden Lage, so daß die Trennstrecke zwischen den Kontakten 3 und 4 freibleibt.

Das Isolierstoffrohr 30 ist mit der freien Stirnseite 31 eines Überbrückungsschaltstückes 7 starr verbunden. Es bildet einen Teil der elektrischen Isolierung 10 für den

vom Überbrückungsschaltstück 7 getragenen abbrandfesten Gleitkontaktring 9, der beim Ablauf von dem Kontaktstück 3 mit dem anderen Kontaktstück 4 elektrisch leitend verbunden ist. Auf der anderen Seite ist das Isolierstoffrohr 30 mit dem Zylinder starr verbunden.

Der für den Durchtritt des Druckgases wirksame Querschnitt des Isolierstoffrohres 30 wird im allgemeinen etwa halb so groß wie der Querschnitt der zur

Abfuhr der Lichtbogengase bestimmten rohrförmigen Kontaktstücke 3 und 4 gewählt Die Schlitze 42 sind jeweils an ihren Enden durch Stege 44 bis 48 voneinander getrennt. Diese Stege 44 bis 48 sind jeweils am Umfang des Isolierstoffrohres 30 gegeneinander versetzt, so daß die Wege für Kriechströme und Gleitentladungen jeweils um den Abstand a dieser Stege verlängert werden. Entsprechend wird auch die dielektrische Festigkeit des Schalters erhöht

In Fig.2 ist eine besondere Ausführungsform des Isolierstoffrohres 30 dargestellt, bei dem nur ein einziger Schlitz 50 vorgesehen ist, der eine Schraubenlinie zur strichpunktiert angedeuteten und nicht näher bezeichneten Achse des Isolierstoffrohres bildet Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, diesen Schlitz 50 durch in der Figur nicht dargestellte einzelne Stege aufzuteilen.

Anstelle der Schlitze 42 bzw. 50 kann auch eine Kombination von Löchern und Schützen vorgesehen sein. Es ist somit nicht erforderlich, daß die gesamten Öffnungen im Isolierstoffrohr aus Schlitzen bestehen.

Anstelle der im Ausführungsbeispiel dargestellten Schlitze mit konstanter Breite können auch Schlitze mit unterschiedlicher Breite vorgesehen sein Die Breite der Schlitze kann nämlich vorzugsweise an den Enden des Rohres größer als in der in F i g. 1 sichtbaren Mitte des Rohres gewählt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckgasschalter mit zwei Kontaktstücken, von denen mindestens eines zur Abfuhr der Schaltgase hohl ausgebildet ist, und mit einer aus Kolben und Zylinder bestehenden durch eine Relativbewegung zwischen diesen eine Löschgasströmung erzeugenden Blaseinrichtung, und mit einem im Zuge der Löschgasströmung angeordneten, mantelseitig mit Durchtrittsöffnungen versehenen Isolierstoffrohr, das während der Löschphase den Lichtbogenbrennraum unmittelbar umschließt und mit dem beweglichen Teil der Blaseinrichtung gekoppelt ist, nach Patent24 38 017, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (42, 50) von azimutal zum Isolierstoffrohr (30) verlaufenden Schlitzen gebildet und an ihren Enden durch schmale Stege (44 bis 48) voneinander getrennt sind, die azimutal gegeneinander versetzt sind.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitze (42, 50) in der Nähe der Enden des Isolierstoffrohres (30) größer ist als in dessen Mitte.

3. Druckgasschalter mit zwei Kontaktstücken, von denen mindestens eines zur Abfuhr der Schaltgase hohl ausgebildet ist, und mit einer aus Kolben und Zylinder bestehenden, durch eine Relativbewegung zwischen diesen eine Löschgasströmung erzeugenden Blaseinrichtung, und mit einem im Zuge der Löschgasströmung angeordneten, mantelseitig mit mindestens einer Durchtrittsöffnung versehenen Isolierstoffrohr, das während der Löschphase den Lichtbogenbrennraum unmittelbar umschließt und mit dem beweglichen Teil der Blaseinrichtung gekoppelt ist, nach Patent 24 38 017, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (50) von einem Schlitz gebildet ist, der eine Schraubenlinie an der Mantelfläche des Isolierstoffrohres (30) bildet.

4. Druckgasschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen zusätzlich auch von Löchern gebildet sind.