DE2911633C2 - Auto-pneumatic pressure gas switch - Google Patents
Auto-pneumatic pressure gas switchInfo
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Description
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:characterized by the following features:
3030th
e) der Kompressionszylinder (13) ist an dem der Isolierstoffdüse (l)abge-. jndten Ende durch einen Boden (13ajgasdicht abgeschlossen, der zusammen mit dem Kompressionskolbcn (2) einen Expansionsraum (4) begrcn/i,e) the compression cylinder (13) is removed from that of the insulating material nozzle (l). each end by one Bottom (13ajgas-tight, which together with the compression piston (2) delimit an expansion space (4),
f) der im Innern der Isolicrsloffdüsc (1) angeordnete Ringkanal isi über einen in der Wandung des Kompressionszylindcrs (13) ausgebildeten weiteren Ringkanal (9) mit dem Expansionsraum (4) verbunden, dessen Mündung im 3e- reich von dessen Boden angeordnet ist.f) the one arranged inside the Isolicrsloffdüsc (1) Ring channel is through one in the wall of the compression cylinder (13) formed further annular channel (9) connected to the expansion space (4), the mouth of which in the 3e richly arranged from the bottom.
2. Druckgasschalter nach Patentanspruch 1. gekennzeichnet durch folgende Merkmale:2. Compressed gas switch according to claim 1. characterized by the following features:
der Kompressionskolben (2) besitzt eine in den Expansionsrauni (4) ragende, hohlzylindrische Verlängerung (7), deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Kompressionszylinders(13)entspricht. the compression piston (2) has a hollow cylinder protruding into the expansion chamber (4) Extension (7), the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the compression cylinder (13).
im Einschalt/ustand des Druckgasschalters ist die Verlängerung (7) in eine Ringnut (12) im Boden (Ma) des Kompressionszyündcrs (13) eingetauchtWhen the gas pressure switch is switched on, the extension (7) is immersed in an annular groove (12) in the bottom (Ma) of the compression cylinder (13)
die Länge der Verlängerung (7) ist so bemessen, daß /u Beginn des Ausschallvorgangcs des Druckgasschalter die Mündung des weiteren Ringkanals, (9) wahrend cinci vorgegebenen Hubs des Kompressionszylinders (13) verschlossen ist.the length of the extension (7) is dimensioned so that that / u start of the Ausallvorgangcs of Pressurized gas switch the mouth of the further Ring channel, (9) given during cinci Stroke of the compression cylinder (13) is closed.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen autopncumatisehen Druckgasschalter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an autopncumatis watch Compressed gas switch according to the preamble of claim 1.
Ein solcher autopneumatischer Leistungsschalter mit einer Isolierstoffdüse, einem festen und einem beweglichen Leistungskontaktstück und einer aus einem beweglichen Kompressionszylinder und einem feststehenden Kolben aufgebauten Pumpeinrichtung für SF„-Gas ist aus der DE-OS 27 10 868 bekannt. Die mit dem Kompressionszylinder verbundene Isolierstofldüs^ weist eine zugleich axiale und radiale Bcblasiing auf. wobei zur Radialbcblasung die Innenwand der Isolierstoffdüse mit einer Vielzahl von getrennten Querbohrungen versehen ist. die durch einen gemeinsamen Kanal mit der Pumpeinrichtung verbunden sind. Zahl und Durchmesser der Querbohrungen einerseits und der innendurchmesser der Isolierstoffdüse andererseits können so bemessen sein, daß 40—60% der gesamten, die Isolierstoffdüse passierenden Gasströmung durch die Querbohrungen tritt. Weiterhin ist es möglich, daß die Querbohrungen zum Diffusormund hin schräg ausgerichtet sind. Eine Verbesserung der Strömungsbedingungen in der Isolierstoffdüse wird durch diese Maßnahmen jedoch nicht erzieltSuch an auto-pneumatic circuit breaker with an insulating nozzle, a fixed and a movable one Power contact piece and one of a movable compression cylinder and a fixed one Piston-built pumping device for SF “gas is known from DE-OS 27 10 868. The one with the compression cylinder connected Isolierstofldüs ^ has an axial and radial blowing at the same time. where for Radialbcblasung provide the inner wall of the insulating nozzle with a large number of separate transverse bores is. which are connected to the pumping device by a common channel. Number and diameter of the Cross bores on the one hand and the inside diameter of the insulating nozzle on the other hand can be dimensioned in this way be that 40-60% of the total gas flow passing through the insulating material nozzle through the transverse bores occurs. It is also possible for the transverse bores to be aligned obliquely towards the diffuser mouth. One However, these measures do not improve the flow conditions in the insulating nozzle achieved
Die Löschbarkeit eines gasbeblasenen Schaltlichtbogens hängt entscheidend von den Strömungsverhältnissen in der Isolierstoffdüse ab. Die Leitfähigkeit des Lichtbogens klingt nach dem Stroivi-Null-Durchgang um so schneller ab, je höher die Geschwindigkeit des Löschmittels ist, das zur Beblasung herangezogen wird. Es ist daher anzustreben, hohe Geschwindigkeiten, insbesondere im Überschallbereich, zu erreichen.The ability of a gas-blown switching arc to be extinguished depends crucially on the flow conditions in the insulating nozzle. The conductivity of the arc sounds like the Stroivi zero crossing the faster the higher the speed of the extinguishing agent that is used for blowing. It is therefore desirable to achieve high speeds, especially in the supersonic range.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Löscheigenschaften eines autopneumatischen Druckgasschalters mit mindestens einer Isolierstoffdüse zur Beblasung des Schaltlichtbogens durch günstigere Strömungsbedingungen in der Isolierstoffdüse zu verbessern. The invention is therefore based on the object of improving the extinguishing properties of an autopneumatic pressure gas switch with at least one insulating material nozzle for blowing the switching arc through more favorable flow conditions to improve in the insulating nozzle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch I gelöst.The object is achieved according to the invention by the characterizing Features of claim I solved.
Eine Ausgestaltung der firfindung ist im Anspruch 2 beschrieben.An embodiment of the invention is in claim 2 described.
Bei dem erfindungsgemäßen Druckgasschalter läßt sich durch den Unterdruck partiell an der Innenwandung der Isolierstoffdüse, d. h. durch die Reduzierung des Gegendruckes allein in diesem Bereich, eine stärkere Aufweitung des Gasstrahles und damit eine stärkere Expansion des Gases bzw. eine höhere Strömungsgeschwindigkeit erzielen. Dies wirkt sich vorteilhaft auf das Löschverhultrn aus.In the case of the pressurized gas switch according to the invention, the partial vacuum can be applied to the inner wall the insulating nozzle, d. H. by reducing the back pressure in this area alone, a stronger one Expansion of the gas jet and thus a greater expansion of the gas or a higher flow velocity achieve. This has a beneficial effect on the erasure prevention.
Es ist ein elektrischer Schalter mit sclbsterzeugter Löschmittelströmung bek., nigeworden (DE-AS 11 84 394). der ein feststehendes Schaltstück und einen beweglichen hohlen Schallstift sowie eine aus Kolben und Zylinder bestehende Kompressionseinrichtung für ein gasförmiges Lichtbogenloschmittel aufweist. Der Kolben der Kompressionseinrichtung ist mit dem beweglichen Schaltstück fest verbunden. Mit Hilfe einer beweglichen, den Schaltstift umgebenden Düse wird ein geschlossener Raum gebildet, in dem das Löschmittel beim Beginn der Ausschaltbywcgung zunächst verdichtet wird. Der Kolben trägt die bewegliche Düse, während der Zylinder auf der Seite der Düse durch eine die Düse eng umschließende Stirnwand verschlossen ist. Der hohle Schaltstift verbindet das Innere der Düse mit dem Raum zwischen der Stirnwand und dem Kolben. An dem Kolben ist zudem ein die Düse umgebender Steuerzylinder befestigt, der einen nach innen ragenden Flansch besitzt. Die Düse weist einen nach außen ragenden Flansch auf, wobei die beiden Flansche so angeordnet sind, daß sie in der Einschaltstellung des Schalters im Abstand voneinander liegen. Der Stcucrzylinder ist inIt is an electrical switch with self-generated Extinguishing agent flow known, has not become (DE-AS 11 84 394). the one fixed contact piece and one movable hollow sonic pen and a piston and cylinder compression device for has a gaseous arc extinguishing agent. The piston of the compression device is movable with the Contact piece firmly connected. With the help of a movable nozzle surrounding the switch pin, a Formed a closed space in which the extinguishing agent initially condenses at the beginning of the deactivation cycle will. The piston carries the movable nozzle, while the cylinder on the side of the nozzle through a die Nozzle tightly enclosing the end wall is closed. The hollow switch pin connects the inside of the nozzle with the space between the end wall and the piston. On the piston there is also a nozzle surrounding the nozzle Control cylinder attached, which has an inwardly protruding flange. The nozzle has an outwardly protruding one Flange on, the two flanges being arranged so that they are in the switched-on position of the switch Distance from each other. The stamp cylinder is in
seinem zwischen dem Flansch und dem Kolben gelegenen Teil mit Bohrungen versehen. Somit wird es möglich, einen durch die Schaitbewegung erzeugten Unterdruck auszunutzen, um Löschgas abzusaugen. Die Absaugung erfolgt durch den hohlen Schaltstifuprovided its part located between the flange and the piston with bores. This makes it possible to use a negative pressure generated by the switching movement in order to suck off extinguishing gas. The suction takes place through the hollow switch pin
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiei^o wird die Erfindung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt die Leistungskontaktstücke sowie die koaxial zu den Leistungskontaktstükken angeordnete Kompressionseinrichlung für das Löschgas eines autopneumatischen Druckgasschalters, die sich in nicht dargestellter Weise innerhalb einer Gasatmosphäre befindet, wobei das Gas meist ein SFb-Gas ist Dieses Gas besitzt üblicherweise einen Betriebsdruck von ca. 6 bar.On the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing the invention is explained in more detail. The only figure in the drawing shows the power contact pieces as well as the compression device arranged coaxially to the power contact pieces for the Extinguishing gas from an autopneumatic pressure gas switch, which is located in a manner not shown within a Gas atmosphere is located, whereby the gas is usually an SFb gas. This gas usually has an operating pressure of approx. 6 bar.
Die obere Hälfte der Figur zeigt den Druckgasschalter in der Stellung AUS, die untere Hälfte den Druckgasschalter in der Stellung EIN. Das Leistungskontaktsystem besteht aus dem feststehenden Leistungskontaktstück 6 und dem beweglichen Leistungskontaktstück 5. Die Kompressionseinrichtung besieht aus einem beweglichen Kompressionszylinder 13, der mit einem ortsfesten Kompressionskolben 2 zusammenwirkt. An dem Kompressionszylinder 13 ist stirnseitig eine Isolierstoffdüse 1 koaxial zu den Leistungskontaktstücken 5 und 6 angeordnet, deren inneres mit dem Kompres sionsraum 3 strömungsmäßig verbunden ist and die im Einschaltzustand des Druckgasschalters vom feststehenden Leistungskontaktstück 6 durchgriffen wird. Von der Innenwandung der Isolierstoffdüse 1 gehen Querbohrungen 11 aus, die in einem koaxial innerhalb der Isolierstoffdüse 1 angeordneten Ringkanal enden. Das bewegliche Leistungskontaktstück 5 und der Kompressionszylinder 13 werden in nicht dargestellter Weise von dem Antrieb des Schalters bewegt, während der Kornpressionskolben 2 feststeht. Der Kompressionszylinder 13 ist an dem der Isolierstoffdüse 1 abgewandten Ende durch einen Boden 13a gasdicht abgeschlossen, der zusammen mit dem Kompressionskolben 2 einen Expansionsraum 4 begrenzt. Die Abdichtung gegenüber dem feststehenden Kompressionskolben 2 erfolgt mittels einer Dichtung 10a. Am stirnseitigen Ende des Kompressionskolbens 2 ist weiterhin eine Dichtung 106 /wischen Kompressionskolben 2 und Kompressionszylinder 13 vorgesehen. Bei einer Bewegung des Kompressions/y- v> linders 13 während der Ausschaltbcwcgung nach links wird der Exp.insionsraum 4 fortwährend vergrößert d. h. expandiert, so daß in dem Expansionsratini 4 ein Unterdruck bei der Aussrhallbewegung ent >tchi. In der Wandung des Kumpressions/ylinders 13 isi ein weiterer r,o Ringkanal 9 vorgesehen, der mit dem ersten Ringkanal zu einem R ngk.inal zusammengefaßt ist und mit den Qucrbohrungeii 11 der Isolierstoffduse 1 verbunden ist und der auf der anderen Seile beispielsweise über Schlitze 8 in der Innenwand des Komprcssions/ylindcrs « 13 in den Expansions: auni 4 mündet, wobei die Mündung im Bereich des Bodens des Expansions! aums 4 angeordnet isu Der feststehende Kümprebbiop.hkülben 2, der mittels einer Dichtung 14 gegenüber dem beweglichen Leistungskontaktstück 5 abgedichtet ist, besitzt eine in den Expansionsraum 4 ragende, hohlzylindrische Verlängerung 7, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Kompressionszylinders 13 entspricht. Im Einschaltzustand drs Druckgasschaliers ist die Verlängerung 7 in eine Ringnut 12 im Boden 13.7 des Korn- h5 pressionszylinders 13 eingetaucht. Hierzu ist die Länge der Verlängerung 7 sr bemessen, daß zu Beginn des Ausschaltvorgangesdictviündungdes weiteren Ringkanals 9 wahrend eines vorgegebenen Hubes des Kompressionszylinders 13 verschlossen ist.The upper half of the figure shows the compressed gas switch in the OFF position, the lower half the compressed gas switch in the ON position. The power contact system consists of the fixed power contact piece 6 and the movable power contact piece 5. The compression device consists of a movable compression cylinder 13 which interacts with a stationary compression piston 2. On the end of the compression cylinder 13, an insulating material nozzle 1 is arranged coaxially to the power contact pieces 5 and 6, the interior of which is fluidly connected to the compression chamber 3 and which is penetrated by the fixed power contact piece 6 when the gas pressure switch is switched on. Transverse bores 11 extend from the inner wall of the insulating material nozzle 1 and end in an annular channel arranged coaxially within the insulating material nozzle 1. The movable power contact piece 5 and the compression cylinder 13 are moved in a manner not shown by the drive of the switch, while the compression piston 2 is stationary. At the end facing away from the insulating material nozzle 1, the compression cylinder 13 is closed in a gas-tight manner by a base 13a which, together with the compression piston 2, delimits an expansion space 4. The seal with respect to the stationary compression piston 2 takes place by means of a seal 10a. At the front end of the compression piston 2, a seal 106 / between the compression piston 2 and the compression cylinder 13 is also provided. Upon movement of the compression / y v> Linders 13 during Ausschaltbcwcgung to the left of the Exp.insionsraum 4 is continuously increased ie expanded, so that in the Expansionsratini 4, a negative pressure in the Aussrhallbewegung ent> tchi. Provided in the wall of Kumpressions / ylinders 13 isi another r, o annular channel 9, which is combined with the first annular channel to an R ngk.inal and is connected to the Qucrbohrungeii 11 of Isolierstoffduse 1 and on the other ropes for example the slots 8 opens into the inner wall of the compression cylinder 13 into the expansion: auni 4, the opening being in the area of the bottom of the expansion! The stationary Kümprebbiop.hkülben 2, which is sealed against the movable power contact piece 5 by means of a seal 14, has a hollow cylindrical extension 7 protruding into the expansion space 4, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the compression cylinder 13. When the pressurized gas shell is switched on, the extension 7 is immersed in an annular groove 12 in the bottom 13.7 of the compression cylinder 13. For this purpose, the length of the extension 7 sr is dimensioned such that at the beginning of the disconnection process the opening of the further ring channel 9 is closed during a given stroke of the compression cylinder 13.
Die Wirkungsweise des dargestellten Druckgasschalters ist folgende: Angenommen, der Schalter befände sich in der Stellung EIN. die im unteren Bildteil dargestellt ist. Bei der Ausschaltung wird der Kompressionszylinder 13 und damit die Isolierstoffduse 1 sowie das bewegliche Leistungskontaktstück 5 nach links bewegt. Sobald sich das bewegliche Leistungskontaktstück 5 vom feststehenden Leistungskontaktstück 6 trennt, entsteht der Lichtbogen. Bei der Ausschaltbewegung wird das Löschgas im Kompressionsraum 3 komprimiert und strömt durch die Isolierstoffdüse 1 aus. wobei der Lichtbogen axial gekühlt wird. Dies ist das bekannte Prinzip eines autopneumatischen Druckgasichaiters.The mode of operation of the pressure gas switch shown is as follows: Assume that the switch is located in the ON position. which is shown in the lower part of the picture. When it is switched off, the compression cylinder 13 and thus the insulating material nozzle 1 as well as the movable power contact piece 5 moved to the left. As soon as the movable power contact piece 5 separates from the fixed power contact piece 6, the arc occurs. During the switch-off movement the extinguishing gas is compressed in the compression chamber 3 and flows out through the insulating nozzle 1. being the arc is axially cooled. This is the well-known principle of an autopneumatic pressure gas valve.
Zur Erzeugung eines Unterdruckes an der Innenwand der Isoliirstoffdüse 1 wird ein Unterdruck benutzt, der bei der Ausschaltbewegung im E;: msionsraum 4 entsteht. Während eines Ausschaltvorgan^es wird nämlich der Expansionsraum 4 hinter dem Kompressionskolben 2 rasch vergrößert, so daß dort ein Unterdruck entsteht. Nach einem durch die Länge der hohlzylindrischen Verlänge^ing 7 wählbaren Weg werden die Schlitze 8 freigegeben. Ober den Ringkanal 9 und die QuerbohrungenTo generate a negative pressure on the inner wall of the Isoliirstoffdüse 1, a negative pressure is used, the during the switch-off movement in E ;: msionsraum 4 arises. During a switch-off process, the expansion space 4 is namely behind the compression piston 2 rapidly enlarged, so that there is a negative pressure. After a length of the hollow cylindrical elongation ^ ing 7 selectable path, the slots 8 are released. About the ring channel 9 and the cross bores
11 wird jetzt der Unterdruck an die Düseninnenwand weitergegeben, so daß dort das Gas von der Innenwand der Isolierstoffdüse 1 abgesaugt wird. Das für die Strömungsgeschwindigkeit maßgebende Verhältnis von Pumpendruck zum Gegendruck in der Isolierstoffduse 1 kann dii«-ii diese Maßnahme stark erhöht werden, ohne wesentlich mehr Antriebskraft zur Verfügung stellen zu müssen. Es läßt sich dadurch eine stärkere Aufweitung des Gasstrahles erzielen, damit eine stärkere Expansion des Gases und damit höhere Strömungsgeschwindigkeiten. Dies wirkt sich vorteilhaft auf das Löschverhalten aus. Der wesentliche Vorteil des Druckgasschalter nach der Erfindung liegt daher in der Verbesserung der Löscheigenschaften durch günstigere Strömungsbedingungen in der Isolierstoffdüse 1. Durch einen entsprechend hohen Unterdruck läßt sich eine weitgehende Anschmiegung des Gasstrahles an die Form der Isolierstoffdüse 1 erreichen.11 the negative pressure is now passed on to the inner wall of the nozzle, so that there the gas is sucked off from the inner wall of the insulating material nozzle 1. The ratio of the pump pressure to the counter pressure in the insulating material nozzle 1, which is decisive for the flow velocity, can be greatly increased by this measure without having to provide significantly more drive force. It can be dadu r ch a stronger expansion of the gas jet achieve for a greater expansion of the gas and thus higher flow rates. This has a beneficial effect on the deletion behavior. The main advantage of the gas pressure switch according to the invention is therefore the improvement of the extinguishing properties through more favorable flow conditions in the insulating nozzle 1. A correspondingly high negative pressure allows the gas jet to conform to the shape of the insulating nozzle 1 to a large extent.
Um schon zu Beginn der Bewegung eine rasche Volumenvergrößerung zu erreichen, ist die hohlzylindrische Verlängerung 7 in der »EIN«-Stellung in den RingspaltIn order to achieve a rapid increase in volume at the beginning of the movement, the hollow cylindrical one is used Extension 7 in the "ON" position in the annular gap
12 eingefahren. Dieser ..>t jedoch nicht wie die anderen gleitenden Flachen durch Dichtungsringe völlig abgedichtet, so daß bei der [ insehaltbewegung ein hoher Überdruck in diesem Raum vermieden wird.12 retracted. This ..> t however not completely sealed by sealing rings like the other sliding surfaces, so that with the [insehalt movement a high Overpressure in this space is avoided.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
1. Autopneumatischer Druckgasschalter mitPatent claims:
1. Auto-pneumatic pressure gas switch with
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE19792911633 DE2911633C2 (en) | 1979-03-24 | 1979-03-24 | Auto-pneumatic pressure gas switch |
Publications (2)
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| DE2911633A1 DE2911633A1 (en) | 1980-09-25 |
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Family Applications (1)
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- 1979-03-24 DE DE19792911633 patent/DE2911633C2/en not_active Expired
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