DE2703457C2 - Mittelspannungs-Lastschalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mittelspannungs-Lasttrennschalter mit einer geschlossenen, gasgefüllten Lichtbogen-Löschkammer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Löschkammer ist z. B. in dem älteren Patent DE-PS 25 5t 625 beschrieben. Als Löschmittel wird vorzugsweise SFe-Gas verwendet, das je nach Schaltvermögen des Schalters einem mehr oder weniger hohen Überdruck in die Löschkammer eingefüllt wird. Der Einsatzbereich des Lastschalters erstreckt sich vorwiegend auf Mittelspannungs-Schaltanlagen, die in großer Zahl für den Betrieb von Energieversorgungsnetzen benötigt werden.

Bekannt ist ferner die Löschkammer eines Druckgasschalters, an dessen beweglichem Schaltstift eine Kompressionssscheibe befestigt isi, die so bemessen ist, daß sie mit ihrem Umfang an der Löschkammerwandung dichtend anliegt und bei der Ausschaltbewegung aufgrund von Ausnehmungen im Bereich des Schaltstiftes eine axiale Gasströmung durch eine am Schaltstift angebrachte Düse zum Lichtbogen hin bewirkt (DE-AS 12 81 527).

Wegen des großen Bedarfs ist nun ein möglichst einfacher Schalteraufbau unter Verwendung kostensparender Materialien und eine relativ kurze Fertigungszeit anzustreben. Fertigungsmäßig wäre es von Vorteil, bei der Herstellung des Löschkammergehäuses Isolierwerkstoffe, wie z. B. duroplastische oder thermoplastische Kunststoffe einzusetzen, die neben guten Formgebungseigenschafter. auch die Möglichkeit zur maschinellen Serienfertigung mit hohen Stückzahlen bieten.
Diese Vorteile werden jedoch teilweise wieder dadurch aufgehoben, daß ein zur Herstellung des Kammergehäuses verwendeter Werkstoff der vorgenannten Art unter Lichtbogeneinwirkung Gas abspaltet, welches das Löschgas verunreinigt und eine Herabsetzung von Isolationsfestigkeit und Schaltvermögen der Löschkammer bis zur Betriebsuntauglichkeit bewirkt.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Maßnahme anzugeben, die negative Auswirkungen des Schaltlichtbogens auf die Löschkammerinnenwände verhindert

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Patentanspruch 1 genannten Mittel gelöst.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß während des Abschaltvorganges eine Gasströmung entlang der Löschkammerinnenwandfläche hervorgerufen wird, die die Außenzone des Schaltlichtbogens abkühlt und ihn von der Löschkammerwand fernhält. Da die Scheibe dicht am ebenfalls geschlossenen Kontaktstift angebracht ist, steht für das sich während der Ausschaltbewegung verdichtende Gas als Entspannungsöffnung nur der Spalt zwischen Scheibe und Kammerinnenwandfläche zur Verfügung, so daß die Gasströmung besonders intensiv ist. Damit wird eine Gasverunreinigung, die durch Lichtbogeneinwirkung auf Isolierwerkstoffe entstehen könnte, durch eine einfache Maßnahme vermieden.

Vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Durch die Ausbildungen nach den Ansprüchen 2—4 wird erreicht, daß die Scheibe als Führungsorgan für den beweglichen Kontaktstift wirkt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die Löschkammer eines Lastschalters im Schnitt,

F i g. 2 die Löschkammer gemäß F i g. 1 mit einer veränderten Einzelheit,

F i g. 3 eine Einzelheit aus F i g. 2 im Schnitt I-I gemäß Fig. 4,
F i g. 4 die Draufsicht der Einzelheit aus F i g. 3.

Gemäß Fi g. 1 besitzt der Lastschalter ein zylindrisches, aus Kunststoff bestehendes Löschkammergehäuse 1 mit im Durchmesser verjüngten Gehäusefortsatz 10. Die Löschkammer ist mit unter Druck stehendem Löschgas, wie z. B. SF6 gefüllt. Die Schaltstelle wird gebildet von einem feststehenden Kontakt 2 und mittels einer Rollmembran 3 gasdicht in die Löschkammer geführten, axial beweglichen Kontaktstift 4, der außen mit einem hier nicht dargestellten Antriebsgestänge ver-

bunden ist Am Kontaktstift 4 sind vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Hülsen 5,6 derart befestigt daß sie die Rollmenbran gasdicht zwischen ihre zueinanderweisenden Stirnflächen klemmen.

Die gehäuseseitige Verbindung der Rollmembran erfolgt durch Einklemmen zwischen die Löschkammerteile 1,10, die danach durch Kleben, Schweißen oder dgl. miteinander verbunden werden.

Am beweglichen Kontaktstift 4 ist unmittelbar hinter der Kontakttulpe 8 die aus Metall bestehende Scheibe 7 befestigt Sie wird auf den Kontaktstift 7 geschoben, ehe die Hülsen 5,6 montiert sind.

Entsprechende der Querschnittsform des Löschkammergehäuses 1 besitzt die Scheibe 7 ebenfalls eine zylindrische Form, jedoch ist der Scheibendurchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des Löschkammergehäuses. Der so gebildete Spalt zwischen Scheibenrand und Löschkammerwand bewirkt bei der Ausschaltbewegung des Kontaktstiftes 4 aufgrund der kolbenähnlichen Wirkung der Scheibe 7 im geschlossenen System eine in der Zeichnung durch Pfeile P gekennzeichnete Gasströmung entlang der Löschkammerinnenwandfläche. Diese Gasströmung schirmt die Löschkammerinnenwandfläche im Bereich der Schaltstelle gegen den Schaltlichtbogen ab.

F i g. 1 zeigt den Kontaktstift 4 etwa in der Mitte des Ausschaltweges. Die hinter der Scheibe 7 befindlichen Kunststoffteile wie die Hülse 6, Membran 3 und Gehäuseteile der Löschkammer werden ebenfalls durch die Scheibe 7 vor Lichtbogeneinwirkung geschützt.

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 2—4 dargestellt. Die mit F i g. 1 übereinstimmenden Teile wurden mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Im Gegensatz zur vorstehend beschriebenen Ausführung besitzt die mit Bohrung 12 versehene Scheibe 7 hier gleichmäßig auf den Umfang verteilte Führungsnasen 9, 9', 9" und einen entgegen der Ausschaltrichtung um etwa 45° hechgebogenen Rand 11, der als Gasleitfläche wirkt.

Die Intensität der Gasströmung kann dadurch eingestellt werden, indem der Scheibenrand mehr oder weniger stark hochgebogen wird.

Die Laufflächen der Führungsnasen 9,9', 9" besitzen gleiche Radien zum Scheibenmittelpunkt, so daß bei gleichmäßiger Randhochbiegung die Spaltbreite umlaufend konstant ist Dadurch wird eine gleichmäßige Gasströmung entlang der Löschkammerinnenwandfläche hervorgerufen und ein stellenweises Einwirken des Lichtbogens auf die Löschkammerwand verhindert.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. Mittelspannungs-Lastschalter mit einer gasgefüllten, geschlossenen Lichtbogenlöschkammer mit aus Isolierstoff bestehenden Kammerwänden mit einem in axialer Richtung beweglichen Kontaktstift, der mit einem feststehenden Kontaktstift zusammenwirkt, wobei die Kammerdurchtrittsstelle des beweglichen Kontaktstiftes mit einer elastischen Dichtvorrichtung abgedichtet ist, und bei dem am beweglichen Kontaktstift innerhalb der Löschkammer eine der Querschnittsform in etwa entsprechende Scheibe gasdicht befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsrand der Scheibe einen derartigen Abstand zur Löschkammerwand aufweist, daß der dadurch gebildete Spalt bei der Ausschaltbewegung des Kontaktstiftes (4) eine intensive Gasströmung (P) entlang der Löschkammerinnenwandfläche bewirkt

2. Lastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt durch am Scheibenrand vorgesehene, auf den Scheibenumfang gleichmäßig verteilte Führungsnasen (9,9', 9") unterbrochen ist, die die Scheibe (7. T) und den Kontaktstift (4) in der Kammer zentrieren.

3. Lastschalter mit zylindrischer Löschkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 3 Führungen (9, 9', 9") vorgesehen sind.

4. Lastschalter nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenrand (11) zwecks Spaltbildung entgegen der Ausschaltrichtung abgebogen ist, während nicht abgebogene Randabschnitte der Scheibe die Führungsnasen (9, 9', 9") bilden.

5. Lastschalter nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite durch mehr oder weniger starkes Abbiegen des Scheibenrandes (11) einstellbar ist.

6. Lastschalter nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebogene Teilfläche zur übrigen Scheibenfläche vorzugsweise einen Winkel von etwa 45°, aufweist.

7. Lastschalter nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltlänge etwa 70—90% des Scheibenumfanges beträgt.

8. Lastschalter nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (7, T) aus Metall, vorzugsweise versilbertem Kupfer hergestellt ist.