DE2815136A1

DE2815136A1 - Contacts for compressed gas switch - have ring-shaped arcing electrode with annular slot partly filled with ferromagnetic material

Info

Publication number: DE2815136A1
Application number: DE19782815136
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Dipl Phys Dr Rolff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-04-06
Filing date: 1978-04-06
Publication date: 1979-10-18
Also published as: DE2815136C2; DE7810447U1; JPS54136665A

Abstract

The switch is desinged to handle heavy currents and a nozzle-shaped arcing electrode inside which the arc enters during the opening process. The arcing electrode is a ring with a U-shaped cross-section forming an annular slot in which a ferromagnetic element is placed. The ferromagnetic element (13) fills only a part of the slot (11) circumference. The gas rushing into the open bores of the electrode and carrying the arc is induced to perform a swirling motion.

Description

Kontaktanordnung für DruckFasschalterContact arrangement for pressure drum switch

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 Lichtbogenelektrode einen umlaufenden U-förmigen Querschnitt mit einem von dessen Schenkeln gebildeten Ringraum aufweist, in dem ein ferromagnetischer Körper angeordnet ist.The invention relates to a contact arrangement for gas pressure switches with a nozzle-shaped arc electrode, inside the arc in the In the course of the switch-off operation, the arc electrode has a circumferential Has a U-shaped cross-section with an annular space formed by its legs, in which a ferromagnetic body is arranged.

Eine derartige Kontaktanordnung ist aus der DE-OS 26 26 245 bekannt, bei der zur Verlangerung des Strompfades des Lichtbogens eine magnetische Kraft einwirkt, wodurch die Ausschaltleistung bei Hochspannungs-Leistungsschaltern erhöht werden kann. Die magnetische Kraft wird mittels eines Ringkörpers aus ferromagnetischem Material aufgebracht, der sich zwischen den Schenkeln des U-förmigen Querschnittes befindet.Such a contact arrangement is known from DE-OS 26 26 245, in the case of which to lengthen the current path of the arc a magnetic force acts, which increases the breaking capacity of high-voltage circuit breakers can be. The magnetic force is generated by means of a ferromagnetic ring body Material applied, which is between the legs of the U-shaped cross-section is located.

Wenn die bekannte Kontaktanordnung mit Druckgas beblasen wird, werden die bei der Ausschalthandlung entstehenden heißen Gase durch das Innere der düsenförmigen Lichtbogenelektrode abgeführt, in deren Zentrum in Richtung der Längsachse ein axialer Abströmwirbel ausgebildet erden kann, der eine vergleichsweise geringe Gas dichte längs der Achse hat. Ein während der Ausschalthandlung gezogener Lichtbogen, der in der Achse der düsenförmigen Lichtbogenelektrode stabilisiert brennt, kann damit in unerwünschter Weise eine vergleichsweise geringe Gasdichte vorfinden, die die günstigen Löscheigenschaften der Kontaktanordnung beeinträchtigt.If the known contact arrangement is blown with compressed gas, will those resulting from the switch-off operation hot gases through the Inside the nozzle-shaped arc electrode discharged in the direction of the center the longitudinal axis, an axial outflow vortex formed can be grounded, which is a comparatively has a low gas density along the axis. A drawn during the switch-off operation Arc that stabilizes in the axis of the nozzle-shaped arc electrode burns, can thus undesirably have a comparatively low gas density find, which affects the favorable erasing properties of the contact arrangement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den im Verlauf der Ausschalthandlung gezogenen Schaltlichtbogen aus der Düsenachse zur Düsenrandzone zu verlagern, um ihn dort einer intensiveren Gasströmung mit größerer Gasdichte aussetzen zu können.The invention is based on the object in the course of the switch-off operation to relocate the drawn switching arc from the nozzle axis to the nozzle edge zone in order to to be able to expose it there to a more intense gas flow with a greater gas density.

Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß der ferromagnetische Körper nur einen Teil des Ringraumes in Umfangsrichtung ausfüllt.According to the invention, this is achieved in that the ferromagnetic Body only fills part of the annular space in the circumferential direction.

Durch Anwendung der Erfindung wird die beabsichtigte intensivere Gasströmung mit größerer Gasdichte infolge des Polarisationsfeldes des ferromagnetischen Körpers erreicht, weil das Feld den Lichtbogen in eine exzentrisch zur Düsenachse verlaufende Lage drängt. Damit ist die Rotationssymmetrie der gastechnischen Anordnung vorteilhaft beibehalten und eine Steigerung der Löschfähigkeit erreichbar.By using the invention, the intended more intense gas flow becomes with greater gas density due to the polarization field of the ferromagnetic body achieved because the field causes the arc in an eccentric to the nozzle axis Situation is urgent. The rotational symmetry of the gas arrangement is therefore advantageous retained and an increase in the extinguishing ability achievable.

Der Körper kann aus Ferrit bestehen oder aus einer Mehrzahl von gestapelten, untereinander elektrisch isolierten Blechen gebildet sein. In beiden Fällen wird der ferromagnetische Körper durch das Magnetfeld des Lichtbogens aufmagnetisiert, so daß das dadurch gebildete Magnetfeld eine treibende Kraft auf den Lichtbogen selbst ausübt.The body can consist of ferrite or a plurality of stacked, be formed electrically insulated sheets from one another. In both cases will the ferromagnetic body is magnetized by the magnetic field of the arc, so that the thereby formed Magnetic field a driving force exercises the arc itself.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.Based on the drawing is an embodiment according to the invention described and the mode of operation explained.

Die Figur 1 zeigt schematisch eine Kontaktanordnung für Druckgasschalter nach der Erfindung.FIG. 1 shows schematically a contact arrangement for gas pressure switches according to the invention.

Die Figur 2 zeigt einen zur Figur 1 zugehörigen Seitenriß.FIG. 2 shows a side elevation associated with FIG.

Das in Fig. 1 dargestellte Kontaktsystem ist für einen Druckgasschalter bestimmt. Es ist innerhalb einer nicht weiter dargestellten Schaltkammer angeordnet, die Schwefelhexafluorid enthält. Das Kontaktsystem weist zwei Kontaktstücke 1, 2 auf, die rohrförmig ausgebildet sind.The contact system shown in Fig. 1 is for a gas pressure switch certainly. It is arranged within a switching chamber, not shown, which contains sulfur hexafluoride. The contact system has two contact pieces 1, 2 on, which are tubular.

Sie tragen an ihren freien, einander zugekehrten Stirnseiten 3 Graphitelektroden 6, die zur Führung des Lichtbogens bestimmt sind. Die Graphitelektrode 6 ist ringförmig, insbesondere 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.They have 3 graphite electrodes on their free, facing end faces 6, which are intended to guide the arc. The graphite electrode 6 is ring-shaped, designed in particular nozzle-shaped and serves to dissipate the during the arc burning time resulting hot gases. In the course of the switching operation, the arc roots become passed through the interior of the nozzles into the tubular contact pieces 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Kontaktsystem befindet sich kurz vor der Ausschaltstellung, in der die beiden Kontaktstücke 1, 2 bereits getrennt sind, zwischen denen jedoch ein Strom über den gezogenen Lichtbogen noch fließt. Die mit Pfeilen dargestellte Löschgasströmung durchsetzt die von den Stirnflächen 7 der Düsen 6 begrenzte Trennstrecke, wobei im Zentrum beider Düsen ein Abströmwirbel 8 ausgebildet ist. Der Abströmwirbel 8 bedingt eine vergleichsweise geringe Gasdichte der abströmenden Gassäule im Zentrum.The contact system shown in Fig. 1 is just before the Switch-off position, in which the two contact pieces 1, 2 are already separated, between However, a current still flows through the drawn arc. The one with arrows The extinguishing gas flow shown passes through the end faces 7 of the nozzles 6 limited separation distance, with one in the center of both nozzles Discharge vortex 8 is formed. The outflow vortex 8 causes a comparatively low gas density the outflowing gas column in the center.

Die Lichtbogenelektroden 6 haben einen umlauf enden U-förmigen Querschnitt mit einem von dessen Schenkeln 9, 10 gebildeten Ringraum 11. Im Ringraum 11 ist, wie die Figur 1 erkennen läßt, Isolierstoffmaterial 12 und ein ferromagnetischer Körper 13 angeordnet.The arc electrodes 6 have a circumferential U-shaped cross section with an annular space 11 formed by its legs 9, 10. In the annular space 11 is As can be seen in FIG. 1, insulating material 12 and a ferromagnetic one Body 13 arranged.

Der ferromagnetische Körper 13 nimmt, wie der Figur 2 zu entnehmen ist, nur einen Teil des Ringraumes 11 ein.The ferromagnetic body 13 increases, as can be seen from FIG is, only part of the annular space 11 a.

Er schafft mit seinem Magnetfeld, das durch den Lichtbogenstrom erzeugt wird, eine Unsymmetrie der im übrigen rotationssymmetrischen Kontaktfiguration dadurch, daß auf den Lichtbogen 14 eine in Pfeilrichtung 15 wirkende Kraft ausgeübt wird, die ihn in die gestrichelt gezeichnete Position 16 überführt. Die Achse des brennenden Lichtbogens fällt damit nicht mehr mit der Achse des Kontaktsystems zusammen. Der Lichtbogen befindet sich also in einem Gebiet größerer Gasdichte, weil er aus dem Gebiet des Abströmwirbels verlagert ist.He creates with his magnetic field generated by the arc current an asymmetry of the otherwise rotationally symmetrical contact configuration by that a force acting in the direction of arrow 15 is exerted on the arc 14, which transfers it to position 16 shown in dashed lines. The axis of the burning The arc no longer coincides with the axis of the contact system. Of the The arc is therefore located in an area of greater gas density because it comes from the Area of the outflow vortex is relocated.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann der ferromagnetische Körper 13 aus Ferrit bestehen. Es ist jedoch möglich, den Körper 13 aus einer Mehrzahl von gestapelten, untereinander elektrisch isolierten Blechen zu bilden. Der nicht vom ferromagnetischen Körper 13 ausgefüllte Teil des Ringraumes 11 ist mit dem Isolierstoffmaterial 12 ausgefüllt.In the illustrated embodiment, the ferromagnetic body 13 consist of ferrite. However, it is possible for the body 13 to be selected from a plurality from stacked, mutually electrically insulated sheets. Not that Part of the annular space 11 filled by the ferromagnetic body 13 is with the insulating material 12 completed.

2 Figuren 3 Ansprüche2 figures 3 claims

Claims

Claims U contact arrangement for gas pressure switch with a nozzle-shaped arc electrode, inside the arc in the course of the Switch-off action occurs, with the arc electrode having a circumferential U-shaped Has cross section with an annular space formed by the legs, in which a ferromagnetic body is arranged, d a d u r c h g e k e n n n -z e i c h n e t that the ferromagnetic body (13) only part of the annular space (11) fills in the circumferential direction.

2. Contact arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the body (13) consists of ferrite.

3. Contact arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the body (13) consists of a plurality of stacked one below the other electrically insulated sheet metal is formed.